设备品种繁多，我们平时说到的IO接口到底有什么玄机

I/ O 接口概念

I/ O 接口是一电子电 路 ( 以 I C 芯片或接口板形式出 现 ) , 它由若干专门发射机和控制逻辑电路组成。 是 CP U 和 I/ O 设备间信息交流的中间商和桥梁 。 CP U 连接外部设备、储存和数据共享需要接口设备。 为 I/ O 一个称为内存界面的界面。通常使用存储 在 CP U 界面电路不那么复杂; 而 I/ O 由于设备和配套接合电路的范围不同,通常将接口称为仅仅是接口。 指 I/ O 接口。

I/ O 接口基本功能

（ 1 )选择端口地址翻译设备。

（ 2 ） 向 CP U 提 供 I/ O 设备状态信息和订单翻译

（ 3 (二) 有时限的控制和时间序列控制。

（ 4 提供数据传输缓冲,消除计算机和外在因素。 在 “ 定 时 ” 数据处理速度差异很大

（ 5 允许修改计算机和非现场信息格式之间的兼容性。

（ 6 ）还可以中断方式实 现 CP U 与陌生人交流信息。

控制方式

（ 1 ）程序查询方式

这种方式下 ， CP U 通 过 I/ O 命令请求外部当前状态, 如果有的话, 输入或导出数据 。 则 CP U 等待，循环查询。

这一技术的优点是,它是一个基本结构,硬件电路有限。 于 CP U 由于速度大大快于外部世界的速度,它往往处于等待和低效率的劳动状态。

（ 2 ）中断处理方式

在这种方式下 ， CP U 可能不再被动地等待,而是进行更多的操作,数据交换一旦准备就绪即可进行。 向 CP U 提出服务请求 ， CP U 如果请求得到答复,目前的业务停止,与请求相匹配的服务程序转移,先前中断的程序恢复。

终止治疗的好处是显而易见的 为 CP U 节省了为寻求外部地位和等待外部准备而浪费的时间,从而提高了生产率。 了 CP U 这项任务的效率也满足了场外的实时标准,但必须是针对每个人的。 个 I/ O 向设备分配了一个中断请求号码和一个中断服务程序,需要有一个中断控制器。 （ I/ O 接口芯片）管 理 I/ O 要求中断设备,例如安装防波罩、优先要求中断设备等。

此外,中断过程的缺点是,当一个字符的运输中断时,断开控制器被操作,字段被保存和恢复,以便原程序能够继续,负担沉重,如果需要大量数据交换,系统性能将较低。

（ 3 ） DM A 传输模式(直接内存存访问)

DM A 最值得注意的一个方面是,它不使用软件,而是一个单独的管家,控制记忆与外部世界之间的数据交换。 须 CP U 介入，大大提 高 CP U 的工作效率。

在进 行 DM A 数据传送之前 ， DM A 控制器会 向 CP U 申请总线控制权 ， CP U 如果获得授权,则将放弃控制权,从而放弃数据交换时的主要控制线。 由 DM A 控制已经建立 广播后 ， DM A 控制器恢复了巴士控制 给 CP U 。

（ 4 ）无条件传送方式

（ 5 ） I/ O 通道方式

（ 6 ） I/ O 处理机方式

工业控制网络

工业管制网络往往是具有广泛能力的局域网。 几 k m 控制网络分布在工厂生产车间、装配水管、温室、粮食库、水坝、隧道、各种交通系统、建筑物、军事雇员、消防、环境测试、房屋建造,以及生产单位周围安装到各种自动化系统的安装和控制设备,控制网络分布在工厂生产车间、装配水管、温室、粮食库、水坝、隧道、各种交通系统、建筑物、军事人员、消防、环境测试、房屋建造等等。

工业控制网络的节点

工业控制网络的大多数节点是具有处理和通信能力的测量装置,可以嵌入。 式 CP U 然而,只有一个功能,计算能力可能并非无处不在。 通 P C 没有键盘、屏幕或其他设备。 其他人甚至没有互动界面 。 带 CP U ,一个单件机器,只有基本的通信界面,如限制位置开关、传感器开关、光伏、温度、压力、流量、位置、收发器、不同的数据收集装置等等。

网络控制任务和工作条件

工业控制网络必须能够适应艰苦的工作环境,其中包括对工业生产的重大电磁干扰、各种类型的机械振动以及严酷、寒冷的野生工作环境。 此外,自控设备差异很大,难以连接和互操作控制网络。

实时网络控制需求

对特定变量数据的实时控制经常要求数据在确定后更新,控制功能在一定时间内完成,或按照问题分配顺序完成相关控制行动。 成 [1 ] 。

现场接口分类

不同的接口必须确保根据控制网络的这些要素满足控制网络的需要,目前工业场地有四类接口。 类 [2 ] ：

（ 1 平台的重要性得到普遍认同。 ： OPC/DDE

OP C 其目标是使不同供应商设备和应用程序之间的软件接口标准化,使数据交换更加容易,从而可以提供用户免费获得不依赖特定发展语言和环境的软件包组件产品的机会。

（ 2 平台上没有连接的通信协议 。 ： ModBu s 、 ProfiBus

Modbu s 协议是电子控制器使用的一种标准语言。通过此协议，控制器相互交流,控制器通过网络(例如以太网)和其他硬件相互交流。它已经演变成一种广泛的行业标准。有了它，若干销售商的控制装置可以并入工业网络。进行集中监控 。 Profibu s 是一项独立于设备制造商的全球性、不限成员名额的现场公共汽车标准。 。 Profibu s 传送速度可 在 9 ． 6kbau d ～ 12Mbau d 所有与公交车相连的装置都应设定在距离内和公交系统启用时的相同速度。 广泛适用于制造业、加工工业和建筑、运输和电力等其他领域的自动化。 。 Profibu s 这是一种现场公交车技术,用于工厂自动化车间一级的监测以及设备楼层的数据传输和控制。

（ 3 平台没有独家协议: 分 DC S 以太太网工业协定

（ 4 特别协定:通过诸如编程、印刷等独特程序获得的协定。 )

工业通信传输协议范围更广,这主要是由于历史遗留和人为垄断。 虽然仍有几条野战公共汽车标准,但没有一条比以太网工业更有活力。 力 [2 ] 。

各种现场总 线 / 协 议 / 接口总 结 [3]

比如：

Beckhof f 的 CX900 0 公共汽车连接允许连接多条公共汽车线路:

EtherCA T 有几条活线可以纳入:

以下是扩大各种公共汽车线路的实际地图:

上文可以观察到的扩大的一些主要线如下:

· Profibus

· Profinet

· CANopen

· Device