1 引言W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
在控制系统中，重要的核心问题之一是实现现场生产设备、服务器、客户端之间数据的动态交互，达到远程实时监控、现场数据实时交互的目的。此外，还要求系统只传送与用户需求有关的数据更新，且传输延迟应当被控制在确定的时间内，即有实时性要求，任何控制系统离开实时性将变得毫无意义，实时性问题在工业监控领域具有十分重要的地位，本文将主要对现场数据动态交换及实时性作深入研讨。
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2 实时性的概念WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
2.1 实时性一般定义
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实时是指信号的输入、运算和输出都要在一定的时间内完成，并根据生产过程工况及现场情况变化及时进行处理。而实时系统指在事件或数据产生的同时，能够在规定的时间内给予响应，以足够快的速度处理，及时地将处理结果送往目的地的一种处理系统。实时与快速并非是相同的含义，不论网络的传输速度如何，只要在规定的响应时间内产生响应动作，则称系统具有实时性。而实时网络是指网络中数据传输的时间是确定的，即是可以预测的，也就是说，实时网络中的数据传输是具有时限的。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
其实，实时性就是将系统对输入信息做出响应的时间加以约束，即系统的正确性不仅与系统处理信息结果的正确性有关，而且还与系统得到结果的时间有关，只有系统处理信息的结果正确和得到结果的时间在规定范围内，系统才是实时系统。当信息输入系统后，系统必需在一定的时间内做出响应，如果反应结果正确，但超过了时限，就认为系统失败。满足一项任务的实时性是指其响应时间小于规定的时限。一般实时应用要求有两个突出特点:一是其中的活动时间性比较强，要求在一定的时刻或一定的时间内从外部环境收集信息，按彼此联系存取已获得的信息和处理收集的信息，再及时做出响应；二是它们要处理“短暂”数据，这种数据只在一定的时间范围内有效，超过一定时限则就没有意义了。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
2.2 网络实时性W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
网络控制系统的实时性有两层含义:一是指基本控制器的实时性，通常，每一台控制器要具有一定的实时性，一般来说，每一台控制器所要承担的任务不止一项，但每项任务对实时性都有一定要求，且可能会各不相同，每项任务对实时性的要求将由配置在基本控制器中的“实时多任务管理程序”来承担；二是指通信网络的实时性，控制系统具有通信功能的基本单元通过通信网络联系在一起，这些单元称为“站”，当某个站向通信网络请求通信时，它对“响应时间”是有要求的，不同的站对实时性要求可能不同，同一站中的不同通信任务对实时性的要求也可能不同。WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
实时性是工业监控网络不同于普通LAN(Local Area Network局域网)的最大特点，一般在工业控制网络中信息响应时间要求为0.01～0.5S，而普通LAN中信息的响应时间为2～6S，即工业控制网络的实时性要求比普通LAN高得多，有的工业控制网络对实时性的要求比普通LAN高几百倍，这只有靠牺牲部分信道利用率来保证。显然，若将普通LAN加以时间约束，使之满足控制系统的实时性要求，则它就可以应用于控制系统，作为控制系统的通信网络。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
2.3 网络实时性条件WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
（1）网络本身的硬件性能。包括网络的拓扑结构、通信媒体、网络接口的传送速率等。通信媒体的传输速率越高、网络接口的传送速率越快，网络的实时性就越高。plcjs.技.术_网
（2）网络的通信协议。包括媒体的访问控制方式、网络通信协议的层次结构、传输的可靠性、有无连接控制等等。层次结构越简单，系统的实时性就越高。而可靠性与实时性是相互矛盾的，对于无连接、无应答的通信方式要比有连接、有应答的通信方式的实时性要高，但可靠性差。例如通讯协议是PROFIBUS-DP现场总线协议，PROFIBUS-DP采用主从方式和低层的令牌环传递相结合的形式进行通道分配，整个网络可以将总线系统分割成线段分步建立，段间用中继器来连接，每个段可以有32个网络站，整个网络可以达到126个网站，由于最大传输速率可达到12Mbps，以及其第2层采用SRD（发送并要求回送）功能，使得输入和输出数据可在一个周期内完成，所以传输速度有了很大的提高，总线周期可尽量减少。WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)