综合监控系统技术基础课件.ppt

1、重庆青年职业技术学院城市轨道交通综合监控系统 教师：龚安顺教师：龚安顺 电话电话: :重庆青年职业技术学院CONTENT单元1 综合监控系统概述01单元2 综合监控系统功能02单元3综合监控系统技术基础03单元4 综合监控系统设备组成04重庆青年职业技术学院CONTENT单元5环境与设备监控 子系统050607单元8 供电监控子系统08单元6 火灾集中报警监控子系统单元7 列车自动监控子系统重庆青年职业技术学院CONTENT单元9 公共广播子系统09101112单元10 闭路电视监控子系统单元11 自动售检票(AFC)监控子系统单元12 乘客信息(PIS)监控子系统重庆青年职业技术学院CONT

2、ENT1314单元14 综合监控运行维护和故障处理单元13安全门监控子系统重庆青年职业技术学院单元3 综合监控系统技术基础重庆青年职业技术学院学习情境学习情境某地铁运营公司的岗前培训班上，今天学员们学习技术设某地铁运营公司的岗前培训班上，今天学员们学习技术设备有关内容，关于备有关内容，关于ISCSISCS，培训师说到，培训师说到“本公司管理的本公司管理的1010号号线线ISCSISCS系统集成了电力监控（系统集成了电力监控（PSCADAPSCADA）系统、环境与设备）系统、环境与设备监控（监控（BASBAS）系统、屏蔽门（）系统、屏蔽门（PSDPSD）系统、门禁（）系统、门禁（IASIAS）系

3、统）系统，实现对以上设备系统运行的监视与控制。，实现对以上设备系统运行的监视与控制。ISCSISCS系统互联系统互联了轨道交通指挥中心（了轨道交通指挥中心（TCCTCC）、列车监控（）、列车监控（ATSATS）系统、广）系统、广播（播（PAPA）系统、闭路电视（）系统、闭路电视（CCTVCCTV）系统、时钟（）系统、时钟（CLKCLK）系统）系统、自动售检票（、自动售检票（AFCAFC）系统、乘客信息（）系统、乘客信息（PISPIS）系统、通信）系统、通信设备集中告警系统，获取及显示各系统相应信息。设备集中告警系统，获取及显示各系统相应信息。”这么多系统的功能，需要什么样的基础技术和设备才能实

4、这么多系统的功能，需要什么样的基础技术和设备才能实现呢？现呢？重庆青年职业技术学院工作内容()学习综合监控系统的基本技术基础()理解传感器类型原理()学习先进的通信和网络技术()了解监督控制技术系统。重庆青年职业技术学院单元3.1 传感器技术单元单元3.2 通信与网络技术单元单元3.3 可编程逻辑控制器技术单元3.4分散型控制系统单元单元3.5SCADA系统系统重庆青年职业技术学院一、传感器概念一、传感器概念二、传感器分类二、传感器分类三、传感器的特性三、传感器的特性四、地铁综合监控系统中的传感器四、地铁综合监控系统中的传感器重庆青年职业技术学院一、传感器概念一、传感器概念传感器有时也称为换能

5、器、变换器或探测器，传感器能传感器有时也称为换能器、变换器或探测器，传感器能够感知和检测某一形态的信息够感知和检测某一形态的信息 ，并将之转换为另一形态，并将之转换为另一形态的信息。的信息。GB7665-87GB7665-87中规定：传感器是能感受规定的被测中规定：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件构成。换句话说，它能将，通常由敏感元件和转换元件构成。换句话说，它能将各种被测量检出并转换成便于运输、处理、记录、显示各种被测量检出并转换成便于运输、处理、记录、显示和控制的可用信号，一般

6、通常是电信号。和控制的可用信号，一般通常是电信号。传感器技术在综合监控系统中的作用相当于人的五官，传感器技术在综合监控系统中的作用相当于人的五官，是综合监控系统中的重要部件。地位示意如图所示。是综合监控系统中的重要部件。地位示意如图所示。重庆青年职业技术学院图3-1传感器在监控系统中的地位重庆青年职业技术学院二、传感器分类二、传感器分类传感器的应用很广，种类很多，原理多样，检测的对象涉及多种参数。一般传感器的分类常常传感器的应用很广，种类很多，原理多样，检测的对象涉及多种参数。一般传感器的分类常常按照工作原理、输入信息和应用目的来分类。按照工作原理、输入信息和应用目的来分类。1 1、按照工作原

7、理分类、按照工作原理分类由于工作原理的不同，传感器主要包括物理型传感器、化学型传感器和生物型传感器三种由于工作原理的不同，传感器主要包括物理型传感器、化学型传感器和生物型传感器三种 。其中物理型传感器又可以分为两种：物性型传感器和结构型传感器。物性型传感器是利用某系其中物理型传感器又可以分为两种：物性型传感器和结构型传感器。物性型传感器是利用某系材料本身所具有的内在特性以及效应将被测量直接转换为电量信号的传感器，比如热电偶制成材料本身所具有的内在特性以及效应将被测量直接转换为电量信号的传感器，比如热电偶制成的温度传感器。结构型传感器是以结构变化为基础的传感器，比如石油天然气地震勘探中的磁的温度

8、传感器。结构型传感器是以结构变化为基础的传感器，比如石油天然气地震勘探中的磁电式传感器。电式传感器。化学传感器是利用敏感材料与物质间的电化学反应原理，把无机和有机化学成分、浓度等转换化学传感器是利用敏感材料与物质间的电化学反应原理，把无机和有机化学成分、浓度等转换成电信号的传感器，如离子传感器、气体传感器、湿度传感器等。成电信号的传感器，如离子传感器、气体传感器、湿度传感器等。生物传感器是利用材料的生物效应构成的传感器，比如血压计等。生物传感器是利用材料的生物效应构成的传感器，比如血压计等。2 2、按照输入信息分类、按照输入信息分类按照输入信息对传感器命名通常能够方便传感器的使用。测量什么量就

9、称作什么传感器，按照按照输入信息对传感器命名通常能够方便传感器的使用。测量什么量就称作什么传感器，按照输入信息分类的传感器有很多，比如常见的有：位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力输入信息分类的传感器有很多，比如常见的有：位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器、磁传感器等。传感器、磁传感器等。3 3、按照应用目的分类、按照应用目的分类按照应用的目的常有有计测用传感器、监视用传感器、检查用传感器、诊断用传感器、控制用按照应用的目的常有有计测用传感器、监视用传感器、检查用传感器、诊断用传感器、控制用传感器和分析用传感器等。还有的传感器以应用主体分类，比如：汽车用传感器、飞机用传感传感器

10、和分析用传感器等。还有的传感器以应用主体分类，比如：汽车用传感器、飞机用传感器、列车用传感器等。器、列车用传感器等。重庆青年职业技术学院重庆青年职业技术学院三、传感器的特性三、传感器的特性 不同的传感器具有不同的内部参数，其特性表现出不不同的传感器具有不同的内部参数，其特性表现出不同的特点，对测量结果的影响也各不相同。同的特点，对测量结果的影响也各不相同。通常人们关注传感器表现出如下几个方面的特性：线性度通常人们关注传感器表现出如下几个方面的特性：线性度、灵敏度、分辨率和分辨力、迟滞、重复性、精度、动态、灵敏度、分辨率和分辨力、迟滞、重复性、精度、动态特性等。其中最常见的有传感器灵敏度和精度：

11、特性等。其中最常见的有传感器灵敏度和精度：1.1.传感器灵敏度传感器灵敏度传感器灵敏度指传感器在稳态下的输出变化与输入变化的传感器灵敏度指传感器在稳态下的输出变化与输入变化的比值。一般希望传感器的灵敏度高。比值。一般希望传感器的灵敏度高。2.2.精度精度传感器的精度是指测量结果的可靠程度，它以给定的准确传感器的精度是指测量结果的可靠程度，它以给定的准确度表示重复某个读数的能力，误差越小，则传感器的精度度表示重复某个读数的能力，误差越小，则传感器的精度越高。越高。重庆青年职业技术学院四、地铁综合监控系统中的传感器四、地铁综合监控系统中的传感器地铁综合监控系统中应用的传感器种类越来越多，这里仅列出

12、常用简单介绍。地铁综合监控系统中应用的传感器种类越来越多，这里仅列出常用简单介绍。1.1.测量温度的感温探测器测量温度的感温探测器物质在燃烧过程中，环境温度会升高，感温探测器中的热敏元件发生物理变化，从而将温度信物质在燃烧过程中，环境温度会升高，感温探测器中的热敏元件发生物理变化，从而将温度信号转变为电信号而报警。号转变为电信号而报警。2.2.测量湿度的湿敏电阻式传感器测量湿度的湿敏电阻式传感器湿敏电阻式传感器中的湿敏电阻是一种电阻值随着环境相对湿度变化而变化的敏感元件，它主湿敏电阻式传感器中的湿敏电阻是一种电阻值随着环境相对湿度变化而变化的敏感元件，它主要由绝缘基板、湿敏层和电极等组成。湿敏

13、层吸收了环境中的水分子后引起电阻值的变化，再要由绝缘基板、湿敏层和电极等组成。湿敏层吸收了环境中的水分子后引起电阻值的变化，再经过测量电路转换成电压的形式输出。经过测量电路转换成电压的形式输出。3.3.离子感烟传感器离子感烟传感器离子感烟传感器是应用放射性同位素的离子感烟传感器是应用放射性同位素的射线放射源组成的火灾报警专用传感器。它具有极高射线放射源组成的火灾报警专用传感器。它具有极高的灵敏度，只要空气中漂浮着因起火产生的烟雾粉尘，报警器就能立即报警。离子传感器由两的灵敏度，只要空气中漂浮着因起火产生的烟雾粉尘，报警器就能立即报警。离子传感器由两个电离室组成，外电离室有孔与外界相通，内电离室

14、是封闭的，只要烟雾进入外电离室，内外个电离室组成，外电离室有孔与外界相通，内电离室是封闭的，只要烟雾进入外电离室，内外电离室的离子电流产生差异了，传感器就输出与烟雾量成正比的传感信号。电离室的离子电流产生差异了，传感器就输出与烟雾量成正比的传感信号。 4 4光电感烟探测器光电感烟探测器光电感烟探测器抛弃了放射源，全部由电子元件和光电元件组成，光电感烟探测器里按照有红光电感烟探测器抛弃了放射源，全部由电子元件和光电元件组成，光电感烟探测器里按照有红外发射管和接受管，发射管发出一束红外线，正常情况无烟雾时，红外线不能射到接受管上，外发射管和接受管，发射管发出一束红外线，正常情况无烟雾时，红外线不能

15、射到接受管上，当有烟雾时，红外线遇到烟雾粒子发生散射现象，散射的红外光线被接受管接收到，转化为电当有烟雾时，红外线遇到烟雾粒子发生散射现象，散射的红外光线被接受管接收到，转化为电信号信号 ，将电信号通过处理后输出报警信号。，将电信号通过处理后输出报警信号。 重庆青年职业技术学院一、通信传送方式一、通信传送方式二、通信接口二、通信接口三、计算机网络概念以及分类三、计算机网络概念以及分类四、网络硬件四、网络硬件五、网络软件五、网络软件六、网络标准六、网络标准重庆青年职业技术学院通信通信：计算机与外界的信息交换。：计算机与外界的信息交换。通信的基本方式通信的基本方式： 并行通信并行通信和和串行通信串

16、行通信。并行通信并行通信：构成一组数据的各位同时进行传送。其特点是传送速度：构成一组数据的各位同时进行传送。其特点是传送速度快，但若传送距离远、位数又较多时会导致通讯线路复杂且成本快，但若传送距离远、位数又较多时会导致通讯线路复杂且成本较高。较高。串行通信串行通信：数据一位接一位地传送。其特点：通信线路简单，只要数据一位接一位地传送。其特点：通信线路简单，只要一对传输线就可实现通信（如电话线），从而大大降低了成本，一对传输线就可实现通信（如电话线），从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，缺点是传送速度慢。特别适用于远距离通信，缺点是传送速度慢。串行通信分类串行通信分类： 异步传送异步传送和

17、和同步传送同步传送。重庆青年职业技术学院一、通信传送方式一、通信传送方式在通信中，数据通常在两个站（比如终端或者计算机）在通信中，数据通常在两个站（比如终端或者计算机）之间进行传送，按照数据流的方向进行划分，通信传输之间进行传送，按照数据流的方向进行划分，通信传输方式有三种：单工、半双工和全双工。方式有三种：单工、半双工和全双工。重庆青年职业技术学院1.单工通信单工通信重庆青年职业技术学院2.半双工通信半双工通信重庆青年职业技术学院3.全双工通信全双工通信重庆青年职业技术学院二、通信接口二、通信接口 计算机与计算机计算机与计算机或或计算机与终端计算机与终端之间的数据传送，可以之间的数据传送，可

18、以采用采用串行通信串行通信、并行通信并行通信、计算机网络计算机网络等接口方式。应用于等接口方式。应用于现场的既能在现场的既能在现场设备现场设备之间、之间、现场设备和控制设备现场设备和控制设备之间实现之间实现双向、串行、多点的通信称作双向、串行、多点的通信称作现场总线现场总线。重庆青年职业技术学院1.1.串行串行通信通信接口接口 串行通信中，只有通信双方采用相同的接口标准，才能串行通信中，只有通信双方采用相同的接口标准，才能进行正常的通信。由于不同设备串行接口的信号线定义、电进行正常的通信。由于不同设备串行接口的信号线定义、电器规格等特性都不尽相同，因此要使这些设备能够相互连接器规格等特性都不尽

19、相同，因此要使这些设备能够相互连接，需要一个统一的串行通信接口标准。串行接口标准是，需要一个统一的串行通信接口标准。串行接口标准是PCPC机机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。目前得到广泛应与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。目前得到广泛应用的是主要有用的是主要有RS232RS232、RS422RS422、RS485RS485等串行接口标准。等串行接口标准。 所谓所谓“串行通信串行通信”是指外设和计算机间使用一根数据信是指外设和计算机间使用一根数据信号线（另外也需要地线，可能还需要控制线），数据号线（另外也需要地线，可能还需要控制线），数据和控制和控制信息信息在一根数据信号线上一位一位地

20、进行传输，每一位数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。都占据一个固定的时间长度。一般用于长距离传输，且计算一般用于长距离传输，且计算机上一般至少有两个串行接口。机上一般至少有两个串行接口。重庆青年职业技术学院 RS232 RS232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准，是工业通信中最常用的一种串行接口。的单端标准，是工业通信中最常用的一种串行接口。RS232RS232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯收、发端的数据信采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯收、发端的数据信号是相对于信号地。号是相对于信号

21、地。 RS-232 RS-232适合于数据传输速率在适合于数据传输速率在0 020 000bit/s20 000bit/s范围内的通信。由于单片机系统使用的是范围内的通信。由于单片机系统使用的是TTLTTL电平，单片机中的串口输出的信号也是如此，但是串行通电平，单片机中的串口输出的信号也是如此，但是串行通信中使用的信中使用的RS-232CRS-232C通信协议，二者的电平并不相同，在和通信协议，二者的电平并不相同，在和单片机进行通信时，还需要有一定的外围电路的配合，使单片机进行通信时，还需要有一定的外围电路的配合，使得单片机的通信电平和标准的串行通信协议相匹配。得单片机的通信电平和标准的串行通

22、信协议相匹配。（1）RS232标准标准重庆青年职业技术学院RS232RS232串口通信原理串口通信原理 1) 1)“串行通信串行通信”是指外设和计算机间使用一根数据信号线是指外设和计算机间使用一根数据信号线（另外需要地线（另外需要地线, ,可能还需要控制线），数据在一根数据信号可能还需要控制线），数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可间长度。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但是传输速度比并行传输慢。以节约通信成本，但是传输速度比并行

23、传输慢。 2) 2)串行口的串行口的本质本质就是就是实现实现CPUCPU与外围数据设备的数据格式转与外围数据设备的数据格式转换（或者称为串并转换器）换（或者称为串并转换器），即当数据从外围设备输入计算，即当数据从外围设备输入计算机时，数据格式由位机时，数据格式由位 (bit) (bit)转化为字节数据；反之，当计算转化为字节数据；反之，当计算机发送下行数据到外围设备时，串口又将字节数据转化为位机发送下行数据到外围设备时，串口又将字节数据转化为位数据。数据。 3) 3)串行端口的串行端口的本质功能本质功能是是作为作为CPUCPU和串行设备间的编码转换和串行设备间的编码转换器器。重庆青年职业技术学

24、院信号的调制与解调信号的调制与解调DTEDTE：数据：数据终端终端设备设备DCEDCE：数据：数据通信通信设备设备 调制解调器调制解调器v 调制调制v 解调解调 重庆青年职业技术学院 串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配，才偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配，才能实现通信。因此串口通信采用串行格式能实现通信。因此串口通信采用串行格式。标准规定：信息的开始为起始位，信息的结束为停止位；信息本身可以是标准规定：信息的开始为起始位，信息的结束为停止位；信息本身可以是5 5、6 6

25、、7 7、8 8位再加一位奇偶校验位。如果两个信息之间无信息，则写位再加一位奇偶校验位。如果两个信息之间无信息，则写“1”1”，表，表示空。示空。重庆青年职业技术学院RS232RS232接口接口 RS-232 RS-232接口符合美国电子工业联盟（接口符合美国电子工业联盟（EIAEIA）制定的串行数）制定的串行数据通信的接口标准，原始编号全称是据通信的接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232EIA-RS-232（简称（简称232232，RS232RS232）。目前较为常用的）。目前较为常用的 RS-232 RS-232 串口有串口有9 9针串口针串口 (DB-9) (DB-9) 或是或是2

26、525针串口针串口(DB-25)(DB-25)。重庆青年职业技术学院RS-232CRS-232C的特性：的特性： 1 1）机械特性）机械特性DB-25DB-25（阳头）连接器（阳头）连接器 DB-9DB-9（阳头）连接器（阳头）连接器 阳头阳头通常用于通常用于计算机侧计算机侧，阴头阴头用于用于连接线侧连接线侧 重庆青年职业技术学院2 2）电气特性）电气特性 RS-232CRS-232C采用负逻辑电平，规定采用负逻辑电平，规定（-3-3-25V-25V）为逻辑）为逻辑“1”1”，（+3+3+25V+25V）为逻辑）为逻辑“0”0”。-3V-3V+3V+3V是未定义的过渡区。试比是未定义的过渡区。

27、试比较：较： 电平转换电路（如电平转换电路（如MAX232MAX232）。）。 重庆青年职业技术学院 如果通信距离小于如果通信距离小于 12m 12m，可以用电缆线直接连接标准，可以用电缆线直接连接标准RS232RS232端口，若距离较远，需附加调制解调器（端口，若距离较远，需附加调制解调器（MODEMMODEM。最为。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连，因此，只要把控制端设备的发送（脚相连，因此，只要把控制端设备的发送（TXDTXD）引脚与受）引脚与受控设备的接收（控设备的接收（RXDRXD）引脚相连，就能和受控

28、设备通讯，如）引脚相连，就能和受控设备通讯，如果需要接收受控设备的返回信息，那就需要找出受控设备串果需要接收受控设备的返回信息，那就需要找出受控设备串行接口的发送（行接口的发送（TXDTXD）脚与控制端设备串口的接收（）脚与控制端设备串口的接收（RxDRxD）脚）脚相连。相连。重庆青年职业技术学院RS232RS232标准接口引脚定义标准接口引脚定义重庆青年职业技术学院RS485RS485是是RS422RS422改进型，改进型， RS-485 RS-485许多电气规定与许多电气规定与RS-422RS-422相相似，都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接匹配电阻似，都采用平衡传输方式、都需要在传输

29、线上接匹配电阻等。等。RS-485RS-485可以采用二线制方式可实现真正的多点双向通可以采用二线制方式可实现真正的多点双向通信，四线方式只能实现点对多的通信，但是其连接负载的信，四线方式只能实现点对多的通信，但是其连接负载的能力得到很大改进，可多接到能力得到很大改进，可多接到3232个设备。个设备。 RS485 RS485传输距离传输距离和最大传输速率与和最大传输速率与RS422RS422一样，但是一样，但是RS485RS485需要需要2 2个终接电个终接电阻。阻。（2）RS485标准标准重庆青年职业技术学院RS422RS422标准全称是标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性平衡电压数字

30、接口电路的电气特性”，其接收器采用高输入阻抗和发送驱动器，因此驱动能力，其接收器采用高输入阻抗和发送驱动器，因此驱动能力比比RS232RS232更强，同时允许在相同传输线上连接多个接收节更强，同时允许在相同传输线上连接多个接收节点，支持点对多的双向通信。点，支持点对多的双向通信。RS422RS422接口采用单独的发送接口采用单独的发送和接收通道，不必控制数据方向，各装置之间可以按软件和接收通道，不必控制数据方向，各装置之间可以按软件方式（方式（XON/XOFFXON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）进行信号交换。进行信号交换。RS422RS422

31、标准规定采用平衡驱动差分接收电标准规定采用平衡驱动差分接收电路，提高了数据传输速率路，提高了数据传输速率( (最大位速率为最大位速率为10Mb/s)10Mb/s)，增加了，增加了传输距离传输距离( (最大传输距离最大传输距离1200m)1200m)。 在正常使用在正常使用RS422RS422时，时，需要接电阻进行电路匹配，阻值约等于传输电缆的特性阻需要接电阻进行电路匹配，阻值约等于传输电缆的特性阻抗，但是在传输距离抗，但是在传输距离300m300m以下，不需终接电阻。以下，不需终接电阻。（3）RS422标准标准重庆青年职业技术学院电平转换设计电平转换设计 RS232 RS232与与TTLTTL

32、之间的电平转换目前多采用之间的电平转换目前多采用MAX232MAX232、MAX220MAX220、HIN232HIN232等芯片，它们同时集成了等芯片，它们同时集成了RS-232RS-232电平与电平与TTLTTL电平之间的电平之间的互换。互换。重庆青年职业技术学院1 1）MAX232MAX232引脚介绍引脚介绍 MAX232 MAX232是一种把电脑的串行口是一种把电脑的串行口RS232RS232信号电平（信号电平（-10 -10 ，+10v+10v）转换为单片机所用到的）转换为单片机所用到的TTLTTL信号点平（信号点平（0 0 ，+5+5）M M的芯片的芯片。MAX232MAX232由

33、五部分组成：由五部分组成： 外接电容外接电容：作用是进行电压匹配和电源去耦。：作用是进行电压匹配和电源去耦。 TTLTTL的输入的输入：电路：电路TTLTTL电平的输入引脚（电平的输入引脚（1111和和1010），），连接单片机的连接单片机的TXDTXD引脚。其中引脚。其中MAX232MAX232 的的1111引脚与单片机引脚与单片机的的P3.1P3.1引脚相连。引脚相连。 TTLTTL的输出的输出：电路：电路TTLTTL电平的输出引脚（电平的输出引脚（1212和和9 9），连），连接单片机的接单片机的RXDRXD引脚。其中引脚。其中MAX232MAX232 的的1212引脚与单片机的引脚与单

34、片机的P3.0P3.0引脚相连。引脚相连。 MAX232MAX232的输入的输入：电路：电路MAX232MAX232电平的输入引脚（电平的输入引脚（1313和和8 8），连接），连接RS232RS232的的TXDTXD的输出端口。引脚的输出端口。引脚MAX232MAX232 的的1313引引脚与脚与RS232RS232的的2 2引脚相连。引脚相连。 MAX232MAX232的输出的输出：两路：两路MAX232232MAX232232电平的输出引脚（电平的输出引脚（1414和和7 7），连接），连接RS232RS232的的RXDRXD的输出端口。引脚的输出端口。引脚MAX232MAX232 的的

35、1414引脚与引脚与RS232RS232的的3 3引脚相连。引脚相连。重庆青年职业技术学院2 2）MAX232MAX232通信接口电路通信接口电路MAX232MAX232引脚引脚C1+C1+与与C1-C1-、C2+C2+与与C2-C2-、V+V+与与VCCVCC、V-V-与与GNDGND之间的之间的4 4个个0.1uF0.1uF的的电容不可缺少，一般选电容不可缺少，一般选用陶瓷介质的电用陶瓷介质的电容。容。 MAX232 MAX232可以用作单可以用作单片机和单片机之间、单片机和单片机之间、单片机和片机和PCPC机串口之间的机串口之间的符合符合RS232RS232串行接口电路。串行接口电路。只

36、要将待进行串行传输只要将待进行串行传输的设备的发送和接收端的设备的发送和接收端相应的接上，编程即可。相应的接上，编程即可。重庆青年职业技术学院 所谓的并行通信，就是一组数据的各数据位在多条线上同时所谓的并行通信，就是一组数据的各数据位在多条线上同时被传输。并行通信传输中有多个数据位，同时在两个设备之间传被传输。并行通信传输中有多个数据位，同时在两个设备之间传输。接收设备可同时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直输。接收设备可同时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直接使用。并行方式主要用于近距离通信。接使用。并行方式主要用于近距离通信。2.2.并并行行通信通信接口接口重庆青年职业技术学院并行

37、通信的特点：并行通信的特点：（1 1）各数据位）各数据位同时传输同时传输，传输，传输速度快速度快、效率高效率高，多用在实时、，多用在实时、快速的场合。快速的场合。（2 2）并行传递的信息）并行传递的信息不要求固定的格式不要求固定的格式。（3 3）由于是并行传输，有多少数据位就需要多少根数据线，传）由于是并行传输，有多少数据位就需要多少根数据线，传输的输的成本较高成本较高。（4 4）并行通信）并行通信抗干扰能力差抗干扰能力差。（5 5）适合于外部设备与微机之间进行）适合于外部设备与微机之间进行近距离、大量和快速的信近距离、大量和快速的信息交换息交换。（6 6）并行数据传输只适用于）并行数据传输只

38、适用于近距离近距离的通信，通常传输距离短。的通信，通常传输距离短。重庆青年职业技术学院3.3.现场总线现场总线 现场总线是一种应用在生产现场，在现场设备之间、现场设现场总线是一种应用在生产现场，在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实现双向、串行、多节点的通信技术备和控制装置之间实现双向、串行、多节点的通信技术。它是用它是用于于过程自动化或制造自动化过程自动化或制造自动化中的实现中的实现智能化现场设备与高层设备智能化现场设备与高层设备之间互联、全数字、串行、双向的通信系统。通过它可以实现跨之间互联、全数字、串行、双向的通信系统。通过它可以实现跨网络的分布式控制。网络的分布式控制。 至今无统一标

39、准。至今无统一标准。重庆青年职业技术学院三、计算机网络概念以及分类三、计算机网络概念以及分类计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外围设备，计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外围设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统通过通信线路连接起来，在网络操作系统 、网络管理软件以及网络通信协议、网络管理软件以及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。简单地说，计算机的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。简单地说，计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通信将两台以上的计算机互连起来的集合。网络就是通过电缆、电话线或无线通信

40、将两台以上的计算机互连起来的集合。组成计算机网络可以带来很多好处，例如提高工作效率、节省资源、减少数据组成计算机网络可以带来很多好处，例如提高工作效率、节省资源、减少数据冗余等。网络最重要的三个功能是：数据通信、资源共享和分布处理。冗余等。网络最重要的三个功能是：数据通信、资源共享和分布处理。 一、按照地理范围可以把网络划分为局域网（一、按照地理范围可以把网络划分为局域网（LANLAN）、城域网（）、城域网（MANMAN）、广域网）、广域网（WANWAN）和互联网（）和互联网（InternetInternet）四种。）四种。局域网（局域网（LANLAN）。是在局部地区范围内的网络，它所覆盖的范

41、围较小。局域网）。是在局部地区范围内的网络，它所覆盖的范围较小。局域网一般在计算机数量配置上少则两台多则几百台。网络所涉及的地理距离在几米一般在计算机数量配置上少则两台多则几百台。网络所涉及的地理距离在几米到十公里内。局域网一般设置在一个建筑物或者一个单位内，不存在寻址问题到十公里内。局域网一般设置在一个建筑物或者一个单位内，不存在寻址问题，不包括网络层的应用。特点是连接范围窄、用户数量少、配置容易、连接速，不包括网络层的应用。特点是连接范围窄、用户数量少、配置容易、连接速率高。率高。IEEEIEEE的的802802标准委员会定义了多种主要的标准委员会定义了多种主要的LANLAN：以太网、令牌

42、环网、光纤：以太网、令牌环网、光纤分布式接口网络、异步传输模式网、无线局域网等。分布式接口网络、异步传输模式网、无线局域网等。重庆青年职业技术学院重庆青年职业技术学院四、网络硬件四、网络硬件网络服务器的作用包括：网络服务器的作用包括：运行网络操作系统、存储、管理网络中的共享资源、为各工作站的应用程序服务、对各工作站的活动进行监视及控制等。网络服务器的性能要求：网络服务器的性能要求：大容量、高速度、高可靠性。1.网络服务器网络服务器（1）网络服务器作用及要求网络服务器作用及要求重庆青年职业技术学院按硬件结构分：按硬件结构分：单处理器、多处理器。 多处理器：至少2个以上功能相同的CPU构成的对称型

43、多处理器、针对I/O设计的多处理器结构。（2）网络服务器的分类网络服务器的分类按设计思想分：按设计思想分：专用、通用。 通用：又分为并发、非并发。并发服务器是指通用微机在作为网络服务器的同时又作为网络服务站。按应用分：按应用分：文件服务器、应用程序服务器、通信服务器。重庆青年职业技术学院2.网络适配器网络适配器 网络适配器又称网络适配器又称网络接口卡网络接口卡，简称，简称网卡网卡。它是实现网络服务的关键设备，是单机与网络间架设的桥梁。因为它们只传输信号而不分析高层数据，属于OSI模型的物理层。（1）网卡的作用网卡的作用实现实现主机与网络通信介质之间的主机与网络通信介质之间的连接。连接。将网络上

44、传送过来的信息帧信息帧按照在网络上的信号编码要求和帧的格式接收收进来，经过拆包拆包，将其变成变成客户机或服务器可以识别的数据数据，然后送给主机送给主机进行处理。将主机需要向外发送的数据数据按照网络传送的要求组装（打包）成帧格式成帧格式，然后采用网络编码信号向网络处发送出去。重庆青年职业技术学院（2）网卡的类型网卡的类型按总线类型分：按总线类型分：ISA、EISA、MCA、PCI、其它总线。按传输介质分：按传输介质分：RJ-45、BNC、AUI、IPC、TPO。 网卡的通信接口类型的选择与所确定的网络结构方案及网卡的通信接口类型的选择与所确定的网络结构方案及所采用的通信电缆有关。所采用的通信电缆

45、有关。重庆青年职业技术学院（3）网络工作站网络工作站 网络上由服务器进行管理和提供服务的计算机。网络上由服务器进行管理和提供服务的计算机。（4）传输介质传输介质 按传输介质可以分：有线传输介质、无线传输介质。按传输介质可以分：有线传输介质、无线传输介质。有线传输介质按介质种类分同轴缆、双绞缆、光纤三种。有线传输介质按介质种类分同轴缆、双绞缆、光纤三种。同轴缆又分细缆、粗缆。双绞线可分为非屏蔽（同轴缆又分细缆、粗缆。双绞线可分为非屏蔽（UTP）和屏）和屏蔽（蔽（STP）。光纤又分单模和多模，分别以激光和发光二极）。光纤又分单模和多模，分别以激光和发光二极管作为光源。管作为光源。无线传输介质有：无

46、线电波、红外线、微波、卫星和激光，无线传输介质有：无线电波、红外线、微波、卫星和激光，通常用于广域网的链路连接。在局网中通常用无线电波和红通常用于广域网的链路连接。在局网中通常用无线电波和红外线。外线。重庆青年职业技术学院（5）网网间连接设备间连接设备 网间连接设备用于扩展网络的规模将几个网络（网间连接设备用于扩展网络的规模将几个网络（LAN-LAN、WAN-WAN、LAN-WAN）连接起来。常见的有中继器、路由器、交）连接起来。常见的有中继器、路由器、交换机等。换机等。重庆青年职业技术学院五、网络软件五、网络软件计算机网络软件包括网络操作系统、网络协议和应用软件计算机网络软件包括网络操作系统

47、、网络协议和应用软件三部分。三部分。网络操作系统是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统网络操作系统是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统，它在计算机系统下工作，为计算机操作系统增加了网络，它在计算机系统下工作，为计算机操作系统增加了网络操作所需要的能力。操作所需要的能力。网络协议是网络设备之间进行互相通信的语言和规范。网络协议是网络设备之间进行互相通信的语言和规范。应用服务软件用于应用和获取网络上的共享资源。应用服务软件用于应用和获取网络上的共享资源。重庆青年职业技术学院六、网络标准六、网络标准1.1.网络标准化组织网络标准化组织在国际标准领域最有影响的组织有在国际标准领域最有影响的组织有IE

48、EEIEEE（美国电气与电子工程师学会（美国电气与电子工程师学会）和）和ISOISO（国际标准化组织）。（国际标准化组织）。（1 1）IEEEIEEE（2 2）ISOISO重庆青年职业技术学院2.2.网络模型网络模型ISO参考模型参考模型重庆青年职业技术学院TCP/IP参考模型与参考模型与ISO模型比较模型比较重庆青年职业技术学院三次握手三次握手 所谓三次握手（所谓三次握手（Three-Way Handshake）即建立）即建立TCP连接，就连接，就是指建立一个是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送连接时，需要客户端和服务端总共发送3个包以个包以确认连接的建立。在确认连接的建立。

49、在socket编程中，这一过程由客户端执行编程中，这一过程由客户端执行connect来触发，整个流程如下图所示：来触发，整个流程如下图所示：重庆青年职业技术学院单元3.3 可编程逻辑控制器技术基本功能一、基本概念及其组成二、可编程逻辑控制器分类三、可编程逻辑控制器重庆青年职业技术学院一、基本概念及其组成一、基本概念及其组成 可编程逻辑控制器（可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller, Programmable Logic Controller, 简称简称PLCPLC）是）是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计的，它采用可编一种数字运算操作的电子

50、系统，专为工业环境应用而设计的，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各与算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。种类型的机械或生产过程。 PLCPLC是一种存储程序控制器，支配控制系统工作的程序存放在存储器中，是一种存储程序控制器，支配控制系统工作的程序存放在存储器中，利用程序来实现控制逻辑，完成控制任务。利用程序来实现控制逻辑，完成控制任务。 PLCPLC一般由三部分组成：一般由三部分