微机测控技术与现场总线控制系统解析

"主要介绍了MAC工作方式，包括CSMA/CD、Token Bus和Token Ring，并提到了现场总线控制系统，如埃施朗、电力线传输和LONWORK等技术。" 在计算机网络通信中，MAC（Media Access Control）层是数据链路层的一个子层，负责控制设备如何访问物理介质。本资料主要讲解了三种主要的MAC工作方式： 1. CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）：这是最常见的一种以太网访问控制方式，遵循IEEE 802.3标准。在CSMA/CD网络中，多个设备共享一条总线，每个设备在发送数据前会先监听介质是否空闲。如果介质空闲，设备立即发送数据；如果在发送过程中检测到冲突，设备会停止发送，等待随机时间后再次尝试发送。这种方法有效地减少了网络中的冲突，但可能导致效率下降。 2. Token Bus（令牌总线）：基于IEEE 802.4标准，它使用令牌传递机制来控制网络上的数据传输。在网络中，所有设备构成一个逻辑环，令牌在一个确定的顺序中从一个设备传递到下一个设备。只有持有所谓“令牌”的设备才能发送数据，这样避免了冲突。一旦数据发送完毕，令牌被释放并继续传递，允许其他设备获取并使用。 3. Token Ring（令牌环）：类似于Token Bus，但它遵循IEEE 802.5标准，采用环形网络拓扑。令牌在环形网络上顺时针传递，持有令牌的设备可以发送数据，然后将令牌传给下一个设备。这种设计提供了更好的性能和确定性的服务，但比CSMA/CD更复杂，且维护成本较高。 现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）是工业自动化领域的一种重要技术，它替代了传统的点对点通信，使得多个设备可以通过单一的通信线缆相互通信。常见的现场总线标准有埃施朗、电力线传输和LONWORK等。这些技术允许分布式控制，提高系统灵活性和效率，降低了布线成本，增强了网络的可靠性和适应性。 现场总线控制系统通常由以下几个部分组成： - 被控对象：即实际的生产设备或系统。 - 过程输入输出通道：包括模拟量和数字量的输入输出，用于与被控对象交互。 - 计算机系统：包含微处理器、操作系统、实时操作系统（RTOS）以及应用软件，用于数据处理、控制决策和执行控制任务。 系统软件通常包括实时操作系统，负责确保数据采集、处理和输出都在规定的时间内完成。应用软件则涵盖组态软件和先进控制算法，以适应不同的工业应用场景。 微机测控系统具有灵活性和适应性，可以适应不同规模和复杂度的系统，而且随着嵌入式技术的发展，其应用越来越广泛。在操作指导控制系统中，计算机主要负责监控和指导，而不需要直接参与闭环控制，提供了一种开环控制的解决方案。