计算机控制中的网络与通信技术

计算机控制中的网络与通信技术

摘要：随着计算机技术的发展计算机自动控制系统广泛应用在了各个领域中。计算机控制中的网络与通信技术就是计算机自动控制技术和网络通信技术相结合的产物。论文首先介绍了计算机控制和网络通信技术发展的四个阶段接着介绍了当前网络与通信技术采用的两种主要控制技术。并指明了各自的优势和不足文末指明了这种技术未来的发展趋势。

关键词：通信技术网络通信自动控制系统

1 绪论

计算机控制中的网络与通信技术就是计算机自动控制技术和网络通信技术相结合的产物。它是随着信息技术的共享和信息传递的要求而发展起来的。它利用通信设备和线路将地理位置不同的功能独立的多个计算机系统连接起来。然后借助功能强大的计算机信息处理软件对通信设备发出指令，用以控制整个网络与通信设备的正常运营。在这个系统中多台联网的计算机共同组成了指挥命令的中枢系统。而网络和通信设备犹如四肢，担当着信息的共享与传递任务他们共同组成了一个完整统一的信息处理系统。

2 计算机控制和网络通信技术的发展在历史上经过了这样四个阶段

第一阶段联机系统。主要有一台中央主处理机将大量地理位置分散的其他计算机连接起来。这台主处理机担负了运算指挥数据的收集和存储等大量功能，而其他计算机只担负部分信息的收集和反馈功能。因此由于连接终端的计算机越来越多，中央主处理机担负的数据处理任务就越来越多，导致运行速度变慢。指令传达延后，通信终端获取信息的速度就大受影响，所以后来就在通信线路和中央主处理机中间设置了一个前端处理机或通信控制器，专门负责与终端之间的信息控制。

第二阶段计算机互联网络。二十世纪六十年代出现了多个计算机互联系统。这一时期计算机网络通信系统的主要特点就是资源多向共享、分散控制、分组交换、采用专门的通信控制处理机、分层的网络协议。由于当时各生产厂家的标准不统一。因此这个系统还是个个相对独立、封闭的系统。不能完全实现网络互联互通、信息完全共享。

第三阶段标准化网络。二十世纪八十年代，随着微处理器的产生，计算机技术的获得了长足的进步。集成电路的出现，更是引领了计算机脱胎换骨的变化，微型计算机的运行速度越来越快、可靠性大大提高、体积却越来越小、功能越来越齐全、成本却越来越低。并且局域网也在这一时期获得了快速发展。通过路由器和调制解调器可以将许多的计算机和通信系统共同组成一个交互式网络。实现真正意义上的信息共享。

第四阶段网络互连与高速网络。二十世纪九十年代。美国宣布建设信息高速公路。全世界许多国家纷纷响应。建立自己的国家信息基础工程。目前全球已经形成了以互联网为核心的网络与通信技术，达到了全球资源的共享。计算机的广泛应用，特别是Internet的出现,使得人们对信息的需求量越来越大。通讯与传感、计算机的紧密结合成为整个社会的“神经中枢”，没有了通讯，社会成员之间的合作就会受到限制，最终会影响生产力的发展。可见，通讯在当今社会中起着十分重要的作用。数据通信讨论的是从一个设备到另一个设备传输信息。协议定义了通信的规则，以便发送者和接收者能够协调他们的活动。在物理层上，信息被转换成可以通过有线媒体(铜线或光缆)或无线媒体(无线电或红外线传输)传输的信号。高层协议则定义了传输信息的封装、流控制和在传输中被丢失或破坏信息的恢复技术

3 当前网络与通信技术采用的控制技术主要是以下几种：

(一)现场总线技术：现场总线技术完整地实现了控制技术，通信技术与计算机技术的集成。国际电工协会1999年认定通过基金会现场总线EF(Eoundalion Fieldbus)、Controlnel、Profibus、P-Net、FF(Fouodation Fieldbus)、高速以太网、HSE等八种现场总线标准。现场总线技术存在着实时性好、稳定性和可靠性高、技术成熟的优势但有也存在着总线标准多互联互通困难数据传输速度较慢的不足。

(二)以太网以太网最大的优势在于其传输信息速度快、不存

在现场总线的多种标准问题可以较好地实现网络共享、及时通信。早期的以太网存在着集线器不能隔绝冲突扩散，网络性能不能完全发挥的缺点。现在由于以太网交换机作为一种隔绝冲突的二层网络设备，极大地提高了网络的性能。且由于以太网原理简单、便于实现同时，又价格低廉的局域网技术因此以太网控制技术已经成为当前网络与通信技术的主流。相信随着更高性能的快速以太网的出现更使其成为最有前途的网络技术。

此外，通信技术的发展与应用还可以（1）节约能源消耗，提高信息资源的共享性。人们通过终端设备可以方便地存取异地计算机中心的数据、图像、声音等信息。这不仅减少了不必要的数据重复输入和保管工作，提高了信息流通的速度，发挥了信息的应有价值。而且，可以使人们共享网络中信息资源，迅速获得有用的信息，赢得时间和机会。（2）利用远程教学，推动国际间文化交流。例如，以通信卫星为核心的远程教学方式，不仅克服了传统学校教育的局限，解决了全日制小学、中学直到大学都不好解决的扫盲教育、成人教育、职业教育和终身教育等问题；并可以实施开放式教育，扩大教育面，大力开发人力资源。在当代，现代通信如电视、广播、电子邮件、卫星通信等，与大众媒介一起，共同使一个国家的文化向全国统一性的方向发展。这为国内不同民族文化、不同地域文化的相互借鉴、相互交流创造了机会，其结果是促进了全民族文化的共同繁荣和发展。在国与国之间，一方面由于通信手段的发展，既增加了国与国之间在政治、经济、科学技术等领域的竞争，也增加了交流和合作，从而产生了文

化融合；另一方面，在宗教、艺术、风俗、生活方式等领域，由于在不同国家之间差别大、独立性大，不易受到它国文化的影响和异化，会保持其传统性。与此同时，通信不仅在预报气象变化、传递气象信息等方面发挥积极作用，而且在战胜洪水等自然灾害方面也有不可低估的作用。由此可见，通信技术不仅在现代社会中占有不可缺少的地位和作用，在经济，政治，教育方面也具有很强的推动作用。并且作为信息产业核心技术，也获得了前所未有的发展。