首页 理论教育 PLC网络性能及配置指南

PLC网络性能及配置指南

时间:2023-10-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:PLC网络是用于站点间数据通信的。这些指标也是人们对PLC网络的配置与使用的要求。PLC网络站点少的仅2、3个,多的有8、16、32、64、128个不等。PLC网络规模及覆盖比起计算机网络要小得多。即使企业级的PLC网络,主要也是用以实现PLC与计算机信息交流。多数PLC网络信号波形的信息量为2,所以,波特率与比特率总是相等的。PLC网络时延不能太长。PLC控制与设备网络要求误码率更小。目前,PLC网络的兼容性很差。

PLC网络性能及配置指南

PLC网络是用于站点间数据通信的。为此,要求这个通信做到速度快、实时性好、可靠性高、出错率低、传输数据量大。同时,网络还要便于使用、维护。而且建网及使用的费用要低廉。为了反映网络的这些特性,可以使用一些指标予以衡量。这些指标也是人们对PLC网络的配置与使用的要求。这些指标主要是:

(1)网络规模

指的是网络可连接的最多站点数。PLC网络站点少的仅2、3个,多的有8、16、32、64、128个不等。功能强的网络,最多站点数也将多些。

网络规模还要看网络互连的情况。网络互连得多,网络规模也大。

(2)网络覆盖

指网络中站点间最大的距离。PLC网络最大站点间距离差别很大。小的几米、十几米,甚至也可能同在一个电气柜内。大的可以是几百米、几千米,甚至几十千米。功能强的通信媒体使用光纤的站点间的距离则大些。

PLC网络规模及覆盖比起计算机网络要小得多。不大可能有什么城域网广域网。即使企业级的PLC网络,主要也是用以实现PLC与计算机信息交流。纯PLC站点的网络最多也只是车间级的。

(3)帧的大小

帧是网络数据传送的单位。一般以二进制位或一个字符计。这里“帧的大小”是指,一个帧的最大二进制位数或字符数(两者都是以字节计)。这个指标与网络的性能有关。性能强的网络,帧的最大字节数多,如几K字节。性能差的网络,有的只有几十字节或100多个字节。

由于帧的大小是受限制的。所以如果一次要传送的数据(即报文),很大,一般要把它分解成若干个帧,按帧分别传送。

(4)网络速度

指网络数据信号发送或接收的速率。常用的有两个指标:一是比特率,又称为信息速率,简称数据率。比特是二进制数的一个位。比特率S是指每秒平均传输比特的个数,其单位是每秒位(bit/s),或每秒千位(kbit/s),或每秒兆位(Mbit/s)。

二是信号码元(信号波形)传输速率,即波特率。指每秒可传送的波形数量。信号波形是承载信息的基本信号单位,也是信号编码的单位。波特率B与波形持续的周期T有关。两者互为倒数。

比特率和波特率及其携带的信息量有关。其关系可以按下式计算:

S=Blog2n

这里,n代表信号波形中包含的信息量,即波形可反映多少数值有关。如为2,即仅反映0、1两种状态,则SB完全相等。如为4,可反映00、01、10、11等4种状态,则S=2B。多数PLC网络信号波形的信息量为2,所以,波特率与比特率总是相等的。

波特率也可比比特率大。如10M以太网,其比特率为数据率为10Mbit/s。但它使用曼彻斯特编码。这意味着发送的每一位要有两个信号周期。所以,其码元传输速率即为波特率,是数据率的两倍,即20M波特。

网络速率有时也用带宽(bandwidth)表示。带宽本是模拟信号通信线路传输能力的术语,指传输信号所包含成分的频率范围。如电话线路,可传输话音信号,其范围为3.1Hz(从3.1~3.4Hz)。当今,也用它近似代表通道传输数字信号的最高速率。因为带宽的下限是很小的。带宽的单位与比特率相同。

(5)通信时延(delay或latency)

通信时延指一个帧的数据从网络的一个站点传输到另一个站点所需的时间。由发送时延、传输时延及处理时延三部分组成。

发送时延指发送站点把一个帧数据发送进入传输媒体所需要的时间。它与帧大小及信号发送速率(transmission或transmit)有关。即

传输时延指信号在介质上的传输时延,与信号在传输介质上的传输速率(propagation或propagate)及信道长度有关。即

信号传输速率与介质的特性有关。如在粗同轴电缆上传播,约为200m/μs(相当于光在真空中传播速度的2/3)。

处理时延指通信站点或网络组件处理通信数据所需的时间。与站点或组件特性及数据的多少有关。但不大好量化计算。(www.xing528.com)

PLC网络时延不能太长。特别是它的设备网与控制网,只能以ms(毫秒)计,否则将影响控制的及时性。进而也将影响控制精确度

还有一个指标叫抖动,指数据报(帧)之间延时差异。当然这个值应尽可能小为好。

(6)通信质量

通信质量一般用差错率,也即误码率衡量。其值为

误码率(Pe)=(接收方出现差错的码元数(位数)/总的传输码元数(位数))×100%。

误码率是一个统计平均值,在统计和测试时应采用统计学的方法,在足够时间和足够统计的数量后方可正确得出。

计算机网络通信系统中,要求误码率低于10-6。如果实际传输的不是二进制信号,需折合成二进制信号计算。PLC控制与设备网络要求误码率更小。一般讲,任何出现误码都是不允许的。或一旦出现误码,也要有相应的应对措施。

(7)网络可靠性

可用可靠度衡量。即

影响可靠度的因素很多,主要是网络的软、硬件可靠性及操作人员的水平。

PLC网络的可靠性还可用RAS,即Reliability(可靠性)、Availability(有效性)、Ser-viceability(可维护性)衡量,并设定有响应的评价指标。

(8)通信安全

主要指数据的安全。要有必要的措施,确保数据不能被无关人员盗用,也不能让黑客入侵。

(9)网络兼容

网络兼容也是必要的。目前,PLC网络的兼容性很差。随着技术的发展及协调,这个不兼容的局面必然会有所改变的。

(10)网络经济性

指组建网络与使用、维修网络的费用。在其他性能相同或相近似,应选择此费用尽可能低的解决方案

网络经济性还有一个指标是带宽的利用率。带宽是指在一个信道上用于传输信息的可用频率范围。它是用来表示信道传输能力的指标。因此带宽越宽,电路能够传输的信息量就越大。带宽的单位一般用频率使用的单位,即Hz或MHz;也可用传输速率的单位比特率,即bit/s;如果频率很高,如传输媒体用光纤,也有用波长(光速/频率),即km来表示的。

可以用带宽利用率衡量。利用率可用下式计算:

式中 Rb——比特率(bit/s);

B——信道的带宽。

η值大,说明带宽得到充分的利用。因而,也可获得更大的经济效益。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈