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计算机控制系统中开放系统互连参考模型

来源:艾特贸易2017-06-05

简介1981 年,国际标准化组织 ISO 提出“开放系统互连 OSI 参考模型”,如图 2-13 所示,它是一个统一的分层结构。从逻辑上把复杂的计算机网络分成 7 个相对独立的功能层次。 在物理媒体上

    1981年,国际标准化组织ISO提出“开放系统互连OSI参考模型”,如图2-13所示,它是一个统一的分层结构。从逻辑上把复杂的计算机网络分成7个相对独立的功能层次。

    在物理媒体上进行的通信称为实通信。我们把两个互连的开放系统中,为了实现资源共享和协同操作而所需的功能又分成了7个层次。在两面对等层次之间进行的通信,称为虚通信。

    1.物理层(Physical Layer)

    负责在物理介质上传输比特( bit)流。它明确规定了物理连接的机械、电气、功能和过程特性。也就是,机械特性规定了接插件的大小、形状和针的数量等;电气特性规定了电压值、逻辑电平及有关的电气参数;功能特性规定了每一根接线的定义;过程特性规定了各种事件按什么次序出现。

    常见的RS232CRS422RS485等都是物理层的标准。也是我们必须有所了解的标准。在对PLCGOT的软件设计或系统调试时,PC与它们之间大多数使用RS232C接口。近年来有用更为方便的USB接口取而代之的趋势。在PLCGOT之间的通信,因为要求(使用频繁、实时性高、数据量较大、使用环境恶劣)较高,大多数用RS422接口。

开放系统互连OSI参考模型

    2-13    开放系统互连OSI参考模型

    因为通信技术的进步,特别是现场总线系统的逐年普及,控制系统中很多信息的传输,早已不限于使用当年的传统标准(例如电动单元仪表信号标准)。很多传感器都可使用各种通信接口。也有不少电动执行机构也接受通信控制。例如用得十分广泛的变频器。

    使用通信手段代替模拟信号传递信息,实际上是数字化的必然结果。因此它自然地具有数字化所带来的所有优点。由于通信可能以双向双工的方式工作,所以“下达命令、提供数据、听取汇报、监督工作”均可同时进行。对于提高控制系统的质量贡献巨大。

    2.数据链路层(Data link Layer)

    物理层上的通信有可能出错,而链路层通过差错检测、恢复等措施,将物理层改造成无差错的数据链路。

    我们所说的起止式异步协议、面向字符的同步协议、面向比特的同步协议、面向字节计数的同步协议等就应该归如此层。

    3.网络层(Network Layer)

    互连的开放系统并不一定是直接经物理介质相连的,也可能要通过若干个中继设备才能间接地相连。这些中继设备通常构成一个个子网。

    网络层完成数据在通信子网内的传输,其中包括路由的选择。

    4.其他更上面的四层

    其他更上面的四层为传输层:Transport Layer;会话层:Session Layer;表示层:Presentation Layer;应用层:Application Layer,因与本书关系不大,故艾特贸易网在这里不再介绍。