PLC通讯简介

七、浮动主站N:M通信方式

浮动主动通信方式又称N：M通信方式，它适用与总线结构的PLC网络。设在总线上有M个站，其中N个为主站，其余为从站（N＜M），故称之为N：M通信方式。

N：M通信方式采用令牌总线与主从总线相结合的存取控制技术。首先把N个主站组成逻辑环，通过令牌在逻辑环中依次流动，在N 个主站之间分配总线使用权，这就是浮动主站的含义。获得总线使用权的主站再按照主从方式来确定再自己的令牌持有时间内与哪些站通信。一般在主站中配置有一张轮询表，可按轮询表上排列的其它主站号及从站号进行轮询，获得令牌的主站对于用户随机提出的通信任务可按优先级安排在轮询之前或之后进行。

获得总线使用的主站可以采用多种数据传送方式与目的站通信，其中以无应答无连接方式速度最快。

八、CSMA/CD

CSMA/CD（carrier－sense multiple access with collision detection）通信方式是一种随机通信方式，适用于总线结构的PLC网络，总线上各站地位平等，没有主从之分。采用CSMA/CD存取控制方式，该控制方式用通俗的语言描述为“先听后讲，边讲边听”。所谓先听后讲是指要求使用总线的各站，在发送数据之前必须先监听，看看总线是否空闲，认总线空闲后再向总线发送数据。“先听后讲”并不能完全避免冲突，如果仍发生了冲突，则不能等到差错校验时再发现，这样对通信资源浪费太严重，而要采用“边讲边听”。发送数据的站，一边发送，一边监听，若发现冲突，立即停止发送，并发出阻塞音，通知网上的其它站发生了冲突，然后冲突双方采用取随机数代入指数函数的退避算法来决定重新上网时间，解决冲突。


CSMA/CD存取控制方式不能保证在一定时间周期内，PLC网上每个站都可获得总线使用权，也不能用静态方式赋予某些站以较高优先权，不能用动态方式赋予某些紧急通信任务以较高优先权，因此这是一种不能保证实时性的存取控制方式，但是它采用随机方式，方法本身简单，而且见缝插针，只要总线空闲就抢着上网，通信资源利用率高，因而在PLC网络中CSMA/CD通信法适合用于上层生产管理子网。

CSMA/CD通信方式的数据传送方式可以选用有连接、无连接、有应答、无应答及广播通信中的每一种，这可按对通信速度及可靠性的要求取舍。

九、令牌环通信方式

有少量的PLC网络采用环形拓扑结构，其存取控制采用令牌法，具有较好的实时性。图1表示了令牌工作过程及其帧结构。


（a）令牌环



（b）帧结构

图1 令牌环通信方式   

在图1（a）中，令牌在物理环中按箭头指向，一站接一站的传送，获得令牌的站才有权发送数据，设B站要向D站发送数据。当令牌传送到B站时,B站把令牌变为暂停证，然后把待发送数据按图1（b）表示的格式加在暂停证后面从B站发送出去，最后再加上令牌一起发往C站。此帧信息经C站中转后到达D站，D站把自己的本站地址与帧格式中目的地址相比较，发现两者相同，表明此帧信息事发给D站的，然后对此帧信息作差错校验，并把校验结果以肯定应答或否定应答填在ACK段中。同时把此帧信息复制下来，再把带有应答的帧继续向下传送，经A站中转到达B站。B站用自己的本站地址与帧中源地址相比较，发现两者相同，表明此帧是自己发出的，再检查ACK段。若为否定应答，要有组织重发，若为肯定应答，则把此帧从环上吸收掉，只剩下令牌在环中继续流动。

在图1（b）的帧格式的最后为一令牌，因而当某站获得此令牌后也同样可以发送数据，把此令牌变为暂停证，后面带上发送的帧最后再加上令牌，这时的帧格式就变成两个暂停证、两帧，再加令牌，其传送过程与一帧相似，这里不再重复，从上述过程可见，令牌环通信方式采用的是有应答数据传送方式。