第1章 引 言產業界人士和觀察家（甚至包括那些經過多年外層空間旅行剛剛返回這個世界的人）都已經很清楚，因特網（ I n t e r n e t）發展所達到的地位和其所產生的現象都不同于本世紀或上世紀所提出的任何一種技術。 I n t e r n e t的延伸和影響范圍、有關 I n t e r n e t 出版物、以及包括美國在線（A O L）、美國電報電話公司（ AT & T）和微軟公司等I n t e r n e t產業界的大量風險投資者，這一切都會使我們有一種紛繁迷亂的感覺。所有這些都是通過這樣或那樣的方式與 I n t e r n e t連接起來。I n t e r n e t也是Joe Sixpack和Fortune 1000這樣的網站每天都關心、考慮和使用的唯一技術。或許I n t e r n e t是世界上少有的幾個能夠以相同的平等程度來對待每一個用戶的實體組織之一。一個企業的首席執行官（ C E O）如果想給公司提供更好的網絡服務保證，他必須建立一個專用網絡。而在I n t e r n e t中，每一個人對網絡的訪問都是平等的。I n t e r n e t的發展并沒有損害到那些在過去 1 5 0年中所發展起來的其他技術。的確，電話技術是相當重要的，它可以使我們能夠在雙方不見面的情況下通過聲音與線路另一端的人通話。同樣，汽車也改變了我們的生活，汽車的出現能夠使我們在一天之內跨越更大的距離，而這個距離要比任何其他動物多出一個數量級。電燈、無線電和電視都曾經是改善我們日常生活的十分重要的技術，擴展了我們在非睡眠狀態的時間，向我們傳播各種信息，使我們享受更多的娛樂。我們已經在很大程度上解決了生存問題。大多數人的飯桌上有足夠的食品、有溫暖的住所，并且都有一個工作場所，可以每天早出晚歸地工作。我們也可以不必被動地接收各種電視節目，而可以輕松地使用遙控器選擇欣賞自己喜愛的頻道。I n t e r n e t除了有把事情變得更好的能力外，也可能會把事情搞得更糟。在好的一方面，I n t e r n e t能夠使我們在世界范圍同人們進行對等通信；使我們能夠訪問那些存儲在數以百萬計的網絡計算機上的幾乎無限的大量信息。一些功能強大的搜索引擎能夠使我們更加簡單和迅速地實現對有用、有意義的信息資源的定位。不同階段的商務活動，包括從最初的偶然興趣直到成熟的采購定單等，都可以在 I n t e r n e t上完成。甚至于許多人已經開始幻想在將來的某天，I n t e r n e t能使我們不再需要每天早起去上班了。人們可以靠在枕頭上使用一臺膝上型計算機（或許將來可能出現的任何先進的計算機）通過撥接 I n t e r n e t對所有的商務活動和某些消遣娛樂進行管理和維護。在不利的一方面，I n t e r n e t也可能使我們成為有電子怪癖的人，使我們缺乏與其他人進行直接交流的能力。人們僅有的非睡眠時間都將被耗費在計算機的熒光屏前，不停地鍵入I n t e r n e t地址（U R L）或指向其他的超級鏈接。最令人不安的是，由于“等待回應（ W F R E，waiting for reply）”而浪費的時間是不可挽回的。 W F R E現象的出現是由于I n t e r n e t上太擁塞、太慢，以至于你的瀏覽器似乎進入了一個永久“等待回應”的狀態。有時候它只是幾秒鐘的問題；另一些情況下可能是幾分鐘。你在 W F R E狀態下盯著計算機熒光屏等待所花費的時間第一部分 概 述是相當大的，這些時間的總和可能會是一個令人吃驚的數字，其數量級或許是幾個月甚至幾年。我們所討論的要點在于：1) Internet已經經歷了巨大的增長過程，并且這種增長將會繼續。2) 不論是居民用戶或者是團體用戶， I n t e r n e t都受到了同等的歡迎。對于后者， I n t e r n e t還意味著新的收入增長點。3) 一些實力很強并且有創造力的產業巨頭正在致力于 I n t e r n e t的應用，以便為其企業自身及其消費者提供有利條件。無庸置疑，不論是偶爾對 I n t e r n e t的臨時使用還是正式規范地應用I n t e r n e t，都將導致對I n t e r n e t更多的興趣和廣告宣傳。與此同時，也將伴隨著 I n t e r n e t應用和及其流量的成比例的增長。4) 目前I n t e r n e t的帶寬和容量還是缺乏的，這導致了 I n t e r n e t上不穩定的響應時間和不可預知的性能。同時產生的問題是， I n t e r n e t是否有能力支持未來的、高帶寬需求的、時延敏感的應用？或者說I n t e r n e t是否有能力支持居民對帶寬容量的適度增長的需求？我們是如何進入了這樣一個不穩定的狀態呢？這個問題有若干答案，但其中沒有一個是真正有權威性的解釋，或許還有一些是可以根本不考慮的。首先， I n t e r n e t是其自身成功的一個受害者。每一天都有新的用戶加入到 I n t e r n e t中，越來越多的人不停地使用瀏覽器通過一個We b站點搜尋他們所感興趣的下一個 We b站點。由于訪問 I n t e r n e t的價格僅是電話的市話費用附加一個適度的費率，因此并沒有一個價格上的保護手段來防止某些瀏覽者對 I n t e r n e t資源的長時間占用。另一種資源的缺乏不一定是由于網絡資源的不足引起的，而更大程度上是由于服務器的資源不足造成的。對某些服務器或服務器陣列來說，突發性的連接請求所引起的負荷和突發的頻度可能大大超過了這些服務器的處理能力。這種突發的大量的連接請求一般發生在大量的客戶試圖同時訪問同一個 We b服務器的時候。這個問題可以被認為是一個臨時性的問題，因為服務器的供應商通常會不斷地提供新型的內容服務器主機、負載平衡器、 We b緩存器等來使該問題得到緩解 。另一個問題是某些鏈路可能正好沒有足夠的帶寬來支持業務所提供的流量負荷。這個問題的部分解決方案當然是增加更多的帶寬；一些新的技術，如波分復用（ W D M）技術，似乎可以為用戶提供幾乎無限的帶寬。所有這些我們上述所討論的問題都是造成 I n t e r n e t及I n t r a n e t（I n t r a n e t是I n t e r n e t在企業范圍內的一個著名的復制品）性能極其不穩定的重要因素。在這些問題中，有很多都已經被研究清楚了；雖然其中有些諸如價格等問題是不可能在一夜之間得到解決的，但是我們至少已經知道解決方案是存在的，并且可以在不久的將來得到應用。然而，有關I n t e r n e t性能和基于I P協議進行網絡互連的最基本問題，很大程度上還在于基本 I P路由轉發處理過程和該功能的實現平臺。
基于多點網絡的水廠自動監控系統設計Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works劉 美 俊(湖南工程學院，湘潭411101)摘要針對水廠工作水泵多、現場離控制站距離遠的特點，提出了一種基于MPI多點網絡的自動監控系統的設計方法，分析了系統的工作原理，介紹了系統中數據的采集與處理、主站與從站的通信原理以及系統軟件的設計。由于這種系統的主、從站PLC之間采用MPI網絡通信，具有運行可靠、性能價格比高的特點，所以適用于中小規模水廠的分布式監控場合。關鍵詞多點網絡主站從站監控系統Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ，manyp umpsin o perationa ndth ep umps， farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is， suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem
自來 水 廠 的自動控制系統一般分為兩大部分，一對組態硬件要求較高，投資較大。相對而言，MPI網是水源地深水泵的工作控制，一是水廠區變頻恒壓供絡速度可達187.5 M bps，通過一級中繼器傳輸距離可水控制，兩部分的實際距離通常都比較遠。某廠水源達Ikm 。根據水廠的具體情況，確定以MPI方式組地有3臺深井泵給水廠區的蓄水池供水。水廠區的成網絡，主站PLC為S7-300系列的CPU3121FM，從任務是對水池的水進行消毒處理后，通過加壓泵向管站為S7-200系列的CPU222。這樣既滿足了系統要路恒壓供水。選用Siemens公司的S7系列可編程控求，又相對于Profibus網絡節省了三分之一的成本，制器(PLC)和上位機組成實時數據采集和監控系統， 這種分布式監控系統具有較高的性能價格比。系統對深水泵進行遠程控制，對供水泵采用變頻器進行恒中PLC的物理層采用RS - 485接口，網絡延伸選用壓控制以保證整個水廠的電機設備安全、可靠地運帶防雷保護的中繼器，使系統的安全運行得到了保行。證。MPI網絡的拓撲結構如圖1所示。1 多點網絡(NWI)監控系統的組成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多點網絡與Profibus現場總線網絡兩種組網方式。Profibus現場總線的應用目前較為普遍，通用性較好，它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA組成。Profibus - DP型用于分散外設間的數據傳輸，傳輸速率為9.6kbps一12Mbps，主要用于現場控制器與分散1/0之間的通信，可滿足交直流調速系統快速響應的時間要求，特別適合于加工自動化領域的應用;Profibus - FMS主要解決車間級通信問題，完成中等傳輸速度的循環或非循環數據交換任務，適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理層和數據鏈路層，適用于過程自動化的總線類型。
針對飛行模擬器座艙數據采集的復雜性，設計了一種基于以太網分布式的數據采集控制系統，該系統是RCM5700微處理器模塊上的以太網應用。在系統的基礎上具體討論了PoE技術的應用，在傳輸數據的網線上同時提供電流，提出并實現了一種包括輔助電源在內的完整可靠的PoE供電方案。設計采用美國國家半導體的LM5073和LM5576并根據不同的負載情況，進行穩定可靠的電壓轉換，以滿足數據采集電路的要求。實驗結果表明：該設計穩定可靠，滿足低于13 W的采集節點供電要求，提高了模擬器信號采集系統的通用性和標準化程度，避免了以往數據采集節點單獨繁瑣的電源設計。
Abstract:
Aiming at the complexity of large avion simulation and controlling，the simulator cabin distribute data collecting and control system was designed. This system is the application of RCM5700 on Ethernet. Based on this system，PoE technique that makes Ethernet can also provide power were expounded with emphasis and included FAUX design the PoE resolution was realized. To achieve the requirement of this system，LM5073 and LM5576 were used to DC-DC switch. From the data of experiment，the design filled the requirement of power-need of node whose power was lower than 13W. The application of the technique can advance the degree of simulation data collections currency and standardization and avoid designing additional power system.
