计算机控制中的网络与通信技术探析

计算机控制中的网络与通信技术探析

前言

随着科学技术的发展，计算机信息技术已经逐渐普及到人们生活的方方面面，起到了非常重要的作用，成为日常生活中不可缺少的一部分。纵观计算机在我国的发展历程，90年代属于其高速发展的阶段，在该阶段内，交换技术、数据通讯技术及数字技术也在不断发展。数字化信号技术改变了传统的模拟信号，而逐渐向数字化通信转化。随着时间的推移，计算机技术与微电子技术均取得了较大的突破，也促进了计算机网络技术与信息通信技术互相融合。通信技术的包含的内容较为丰富，包括有线通信技术及无线通信技术。而计算机通信技术则属于网络通信技术，对其进行研究分析是十分有必要的。

1.计算机网络构成

利用特定的通讯设施及线路，将具有独立系统，能够正常运行的并分布在不同位置的计算机或者相关设施相连接，直至形成一个可以自由通信、资源共享、结构完整的计算机系统。在该系统中，各个构成该系统的独立计算机之间均能对各类资源共享，包括硬件、软件、数据、图片、视频等各类资源。构成该计算机网络系统的构成包括6种互联设施，即中继器、网桥、交换机、集线器、路由器、网关[2]。上述设施的优点及功能均有 所区别，中继器的功能在于传输两个节点之间的物理层的相关信息，数据等；网桥，其作用在于将两个不同的局域网连接起来；交换机，其运转的位置在于数据链路层，具有操作方便、性能良好且成本低；集线器，在网络信息输送的过程中作为输送媒介的中央节点；路由器，转发各个局域网之间传输的数据包；网关，可以连接协议出入较大的两台计算机。

2.网络控制技术类型

2.1以太网

纵观现在的计算机控制技术，以太网已经成为了应用最为广泛的技术，其在商用计算机和过程控制范围内中高档信息的管理和通讯中占主导地位，并正在进一步向工业现场渗透。其具有适应性极强及技术先进的显著特点，该特点也是其得到广泛应用的重要因素，具体优势可以总结为一下几点：①适应性极强 适用于各种类型的计算机，并没有现场总线的标准，因此适用性极强；②成本较低 想较其他的控制技术，及成本需要的设备、原理、使用流程等均较为简单，成本低；③资源丰富 硬件资源丰富是以太网的重要优势之一；④传输速度快 其对于数据的处理及传输速度快，提高了资源的共享及信息交流的效率；⑤开发潜力大 其具有上述多种优势，在许多领域成为了主流技术，还可以延伸到许多其他领域，开发潜力大，具有持续发展的意义[3]。

2.2现场总线技术

现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中，其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。该技术的主要作用在最终完成控制、信息传输以及计算机技术的各项功能国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认，如以太网、基金会现场总线FF等。其利用现场总线技术，控制测量设施能够转变成网络节点，使处于不同位置的设备形成一个完整网络系统，并将信息共享，共同作用，互相协作维持正常的功能运转。该技术的基本特点有几下几点：①微处理器为中心 该总线将现场的设备全部连接起来，统一控制；②实时性、抗干扰能力强 该技术在数据传送上采用基带传输方式，速度快，且传输过程不受其他因素的影响；③功能独立性 各个功能板块相对独立，不受其他功能的影响，提高了可靠性，在一种功能失效后，不影响其他功能的正常运行，在维护上也较为方便；④各个网络之间联系紧密 其开放式的网络结构能够达到同层的网络相互连接及接入信息管理网络；⑤兼容性良好 在通信协议一致的条件下，不同型号、不同供应商出产的设备也能够进行统一组合及控制，兼容性及可操作性较强[4]。

3.现代控制网络情况

总体来看，现场总线技术具有较多显著的优势，包括可靠性强、稳定性好、技术较为成熟、实用性及兼容性良好的特点，但是由于自身的性质限制，也存在许多固有的缺陷，包括信息传输慢，效率较低；总线标准繁杂，如果总线标准不一致时，设备的连接控制存在较大的障碍；而以太网刚好与之相反，其数据传输速度快、兼容性好，不受型号、标准等因素的影响，但是可靠性不佳，且存在某些不稳定因素，因此，没有在现场设备控制方面得到广泛的应用，但是，对以太网技术进行改造后，其潜力的巨大的。基于上述情况，一般企业信息化网络是把以太网及现场总线技术配合使用，将二者都优势进行互补，扬长避短，使之的功能得到最大优化。该应用形式的基本结构为现场设备层、过程控制层、信息处理层。现场控制层的作用在于传输现场各个设备之间测量和控制的相关数据信息。过程控制层在功能为完成现场的各类信息向实时数据库的输入过程。信息处理层是整个控制网络的核心，主要由以太网组成，其功能为传输各类数据信息，包括企业的各类方案、销售计划、财务报表等。

4.总结

计算机技术深入的发展，互联网的普及，该类信息技术给人们的生活带来了巨大的变化，是人们的生活逐步简单化、高效化、智能化。计算机数据通信技术的应用逐渐覆盖到了生活工作的各个方面，使人们的生活更加方便，如手机电视；人们沟通更加顺畅，如视频通话；生活更加丰富多彩，如数字电视等，涵盖范围广阔。按照现在的形势分析，其今后会与网络联系更加密切，对于社会信息化的转变有着十分重要的积极意义。