6SL3210-1KE22-6UF1西門子模塊
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SINAMICS G120C 標稱功率:11.0kW 有 150% 過載 3 秒 380-480V+10/-20% 三相交流 47-63Hz 未過濾 I/O-接口: 6DI,2DO,1AI,1AO 集成式安全轉(zhuǎn)矩切斷 現(xiàn)場總線集成:PROFINET-PN 防護等級 IP20/UL Open Typ 尺寸:FSC 295x 140x 225.4(高x寬x深) 外部 24V
PLC差錯控制
1.差錯產(chǎn)生的原因與差錯類型
我們把通過通信信道后接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象稱為傳輸差錯,通常簡稱為差錯。差錯的產(chǎn)生是不可避免的,我們的任務(wù)是分析差錯產(chǎn)生的原因,研究有效的差錯控制方法。
l)差錯產(chǎn)生的原因
差錯產(chǎn)生的過程示意圖如圖6-13所示。其中,圖6-13(a)是數(shù)據(jù)通過通信信道的過程,圖6-13(b)是過程中噪聲的影響。
當數(shù)據(jù)從信源出發(fā),經(jīng)過通信信道時,由于通信信道總是有一定的噪聲存在,因此在到達信宿時,接收信號是信號與噪聲的疊加。在接收端,接收電路在取樣時判斷信號電平。如果噪聲對信號疊加的在電平判決時出現(xiàn)錯誤,就會引起傳輸數(shù)據(jù)的錯誤。
2)差錯的類型
通信信道的噪聲分為兩類:熱噪聲與沖擊噪聲。
(1)熱噪聲熱噪聲是由傳輸介質(zhì)導體的電子熱運動產(chǎn)生的。熱噪聲的特點:時刻存在,幅度較小,強度與頻率無關(guān);但頻譜很寬,是一類隨機的噪聲。由熱噪聲引起的差錯是一類隨機差錯。
(2)沖擊噪聲沖擊噪聲是由外界電磁干擾引起的。與熱噪聲相比,沖擊噪聲幅度較大,是引起傳輸差錯的主要原因。沖擊噪聲持續(xù)時間與每比特數(shù)據(jù)的發(fā)送時間相比可能較長,因而沖擊噪聲引起的相鄰多個數(shù)據(jù)位出錯呈突發(fā)性。沖擊噪聲引起的傳輸差錯為突發(fā)差錯。
在通信過程中產(chǎn)生的傳輸差錯,是由隨機差錯與突發(fā)差錯共同構(gòu)成的。
2.誤碼率的定義
誤碼率是指二進制碼元在系統(tǒng)中被傳錯的概率,它在數(shù)值上近似表示為
P. = N./N (6-10)
式中N傳輸?shù)亩M制碼元總數(shù);
N;被傳錯的碼元數(shù)。
在理解誤碼率定義時,應注意以下幾個問題:
(1)誤碼率應該是衡量系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù)。
(2)對于一個實際的系統(tǒng),不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低越好,要根據(jù)實際傳輸要求提出誤碼率要求;在速率確定后,誤碼率越低,傳輸系統(tǒng)設(shè)備越復雜,造價越高。
(3)對于實際系統(tǒng),如果傳輸?shù)牟皇嵌M制碼元,要折算成二進制碼元來計算。
在實際的系統(tǒng)中,人們需要對通信信道進行大量、重復地測試,求出該信道的平均誤碼率,或者給出某些特殊情況下的平均誤碼率。根據(jù)測試,目前電話線路在300b/s~2400b/s 的傳輸速率時,平均誤碼率為 10-4~10°;在 4800b/s~9600b/s 的傳輸速率時,平均誤碼率為10-2~10?。因為計算機通信的平均誤碼率要求**109,所以普通電話線路如不采取差錯控制技術(shù),是不能滿足計算機的通信要求的。
3.循環(huán)冗余編碼工作原理
1)檢錯碼的類型
目前,常用的檢錯碼主要有以下兩類:奇偶校驗碼與循環(huán)冗余編碼(CyclicRedundancy Code, CRC)。
奇偶校驗碼是一種較常見的檢錯碼,它分為垂直奇(偶)校驗、水平奇(偶)校驗與水平垂直奇(偶)校驗(即方陣碼)。奇偶校驗方法簡單,但檢錯能力差,一般只用于通信要求較低的環(huán)境。
CRC的檢錯能力很強,并且實現(xiàn)起來容易,是目前應用較廣的檢錯碼編碼方法之一。
2)CRC的工作原理
CRC的工作原理如圖 6-14所示。CRC方法的工作原理:將要發(fā)送的數(shù)據(jù)比特序列當作一個多項式f(x)的系數(shù),在發(fā)送端用收發(fā)雙方預先約定的生成多項式G(x)去除,求得一個余數(shù)多項式,將余數(shù)多項式加到數(shù)據(jù)多項式之后發(fā)送到接收端。在接收端用同樣的生成多項式G(x)去除接收數(shù)據(jù)多項式f(x),得到計算余數(shù)多項式。如果計算余數(shù)多項式與接收余數(shù)多項式相同,則表示傳輸無差錯;如果計算余數(shù)多項式與接收余數(shù)多項式不相同,則表示傳輸有差錯;由發(fā)送方來重發(fā)數(shù)據(jù),直至正確為止。
在實際網(wǎng)絡(luò)應用中,CRC的生成與校驗過程可以用軟件或硬件方法實現(xiàn)。目前,很多通信**大規(guī)模集成電路芯片的內(nèi)部硬件,就可以非常方便、快速地實現(xiàn)標準CRC的生成與校驗功能。
CRC校驗碼的檢錯能力很強,除了能檢查出離散錯外,還能檢查出突發(fā)錯。它具有以下檢錯能力:
(1)CRC校驗碼能檢查出全部單個錯;
(2)CRC校驗碼能檢查出全部離散的 2位錯;
(3)CRC校驗碼能檢查出全部奇數(shù)個錯:
(4)CRC校驗碼能檢查出全部長度小于或等于k位的突發(fā)錯;
(5)CRC校驗碼能以[1-(1/2)k]的概率檢查出長度為(k 1)位的突發(fā)錯。
4.差錯控制機制
接收端可以通過檢錯碼檢查傳送一幀數(shù)據(jù)是否出錯,一旦發(fā)現(xiàn)傳輸錯誤,則通常采用反饋重發(fā)(Automatic Request for Repeat,ARQ)方法來糾正。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的 ARQ機制如圖6-15所示。ARQ糾錯實現(xiàn)方法有兩種:停止等待方式與連續(xù)工作方式。
1)停止等待方式
停止等待方式中數(shù)據(jù)幀與應答幀的發(fā)送時間關(guān)系如圖 6-16所示。在停止等待方式中,發(fā)送方在發(fā)送完一數(shù)據(jù)幀后,要等待接收方的應答幀的到來。應答幀表示上一幀已正確接收,發(fā)送方就可以發(fā)送下一數(shù)據(jù)幀,否則將重發(fā)出錯數(shù)據(jù)幀。停止等待 ARQ協(xié)議比較簡單,但系統(tǒng)通信效率較低。
2)連續(xù)工作方式
為了克服停止等待ARQ協(xié)議的缺點,人們提出了連續(xù)ARQ協(xié)議。實現(xiàn)連續(xù)ARQ協(xié)議的方法主要有以下兩種:
(1)拉回方式拉回方式的工作原理如圖6-17(a)所示。發(fā)送方可以連續(xù)向接收方發(fā)送數(shù)據(jù)幀,接收方對接收的數(shù)據(jù)幀進行校驗,然后向發(fā)送方發(fā)回應答幀。如果發(fā)送方在連續(xù)發(fā)送了編號為0~5的數(shù)據(jù)幀后,從應答幀得知2號數(shù)據(jù)幀傳輸錯誤,那么發(fā)送方將停止當前數(shù)據(jù)幀的發(fā)送,重發(fā)2、3、4、5號數(shù)據(jù)幀。拉回狀態(tài)結(jié)束后,再接著發(fā)送6號數(shù)據(jù)幀。
(2)選擇重發(fā)方式選擇重發(fā)方式的工作原理如圖6-17(b)所示。選擇重發(fā)方式與拉回方式的區(qū)別:如果在發(fā)送完編號為5的數(shù)據(jù)幀時,接收到編號為2的數(shù)據(jù)幀傳輸出錯的應答幀,那么發(fā)送方在發(fā)送完編號為5的數(shù)據(jù)幀后,只重發(fā)出錯的2號數(shù)據(jù)幀。選擇重發(fā)完后,接著發(fā)送編號為6的數(shù)據(jù)幀。顯然,選擇重發(fā)方式的效率將**拉回方式。
詞條
詞條說明
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