導語：如何才能寫好一篇接口協議，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

    關鍵詞:PS/2接口;串行通訊;單片機;鍵盤;CD4052

    1 PS/2接口標準的發展過程

    隨著計算機工業的發展,作為計算機最常用輸入設備的鍵盤也日新月異。1981年IBM推出了IBM PC/XT鍵盤及其接口標準。該標準定義了83鍵,采用5腳DIN連接器和簡單的串行協議。實際上,第一套鍵盤掃描碼集并沒有主機到鍵盤的命令。為此,1984年IBM推出了IBM AT鍵盤接口標準。該標準定義了84~101鍵,采用5腳DIN連接器和雙向串行通訊協議,此協議依照第二套鍵盤掃描碼集設有8個主機到鍵盤的命令。到了1987年,IBM又推出了PS/2鍵盤接口標準。該標準仍舊定義了84~101鍵,但是采用6腳mini-DIN連接器,該連接器在封裝上更小巧,仍然用雙向串行通訊協議并且提供有可選擇的第三套鍵盤掃描碼集,同時支持17個主機到鍵盤的命令?，F在,市面上的鍵盤都和PS/2及AT鍵盤兼容,只是功能不同而已。

    2 PS/2接口硬件

    2.1 物理連接器

    一般,具有五腳連接器的鍵盤稱之為AT鍵盤,而具有六腳mini-DIN連接器的鍵盤則稱之為PS/2鍵盤。其實這兩種連接器都只有四個腳有意義。它們分別是Clock(時鐘腳)、Data數據腳 、+5V(電源腳)和Ground(電源地)。在PS/2鍵盤與PC機的物理連接上只要保證這四根線一一對應就可以了。PS/2鍵盤靠PC的PS/2端口提供+5V電源,另外兩個腳Clock(時鐘腳)和Data數據腳 都是集電極開路的,所以必須接大阻值的上拉電阻。它們平時保持高電平,有輸出時才被拉到低電平,之后自動上浮到高電平?，F在比較常用的連接器如圖1所示。

    2.2 電氣特性

    PS/2通訊協議是一種雙向同步串行通訊協議。通訊的兩端通過Clock(時鐘腳)同步,并通過Data(數據腳)交換數據。任何一方如果想抑制另外一方通訊時,只需要把Clock(時鐘腳)拉到低電平。如果是PC機和PS/2鍵盤間的通訊,則PC機必須做主機,也就是說,PC機可以抑制PS/2鍵盤發送數據,而PS/2鍵盤則不會抑制PC機發送數據。一般兩設備間傳輸數據的最大時鐘頻率是33kHz,大多數PS/2設備工作在10~20kHz。推薦值在15kHz左右,也就是說,Clock(時鐘腳)高、低電平的持續時間都為40μs。每一數據幀包含11~12個位,具體含義如表1所列。

    表1 數據幀格式說明

    1個起始位總是邏輯08個數據位(LSB)低位在前1個奇偶校驗位奇校驗1個停止位總是邏輯11個應答位僅用在主機對設備的通訊中

    表中,如果數據位中1的個數為偶數,校驗位就為1;如果數據位中1的個數為奇數,校驗位就為0;總之,數據位中1的個數加上校驗位中1的個數總為奇數,因此總進行奇校驗。

    2.3 PS/2設備和PC機的通訊

    PS/2設備的Clock(時鐘腳)和Data數據腳 都是集電極開路的,平時都是高電平。當PS/2設備等待發送數據時,它首先檢查Clock(時鐘腳)以確認其是否為高電平。如果是低電平,則認為是PC機抑制了通訊,此時它必須緩沖需要發送的數據直到重新獲得總線的控制權(一般PS/2鍵盤有16個字節的緩沖區,而PS/2鼠標只有一個緩沖區僅存儲最后一個要發送的數據)。如果Clock(時鐘腳)為高電平,PS/2設備便開始將數據發送到PC機。一般都是由PS/2設備產生時鐘信號。發送時一般都是按照數據幀格式順序發送。其中數據位在Clock(時鐘腳)為高電平時準備好,在Clock(時鐘腳)的下降沿被PC機讀入。PS/2設備到PC機的通訊時序如圖2所示。

    當時鐘頻率為15kHz時,從Clock(時鐘腳)的上升沿到數據位轉變時間至少要5μs。數據變化到Clock(時鐘腳)下降沿的時間至少也有5 μs,但不能大于25 μs,這是由PS/2通訊協議的時序規定的。如果時鐘頻率是其它值,參數的內容應稍作調整。

    上述討論中傳輸的數據是指對特定鍵盤的編碼或者對特定命令的編碼。一般采用第二套掃描碼集所規定的碼值來編碼。其中鍵盤碼分為通碼(Make)和斷碼(Break)。通碼是按鍵接通時所發送的編碼,用兩位十六進制數來表示,斷碼通常是按鍵斷開時所發送的編碼,用四位十六進制數來表示。

    3 PS/2接口的嵌入式軟件編程方法

    PS/2設備主要用于產生同步時鐘信號和讀寫數據。

    3.1 PS/2向PC機發送一個字節

    從PS/2向PC機發送一個字節可按照下面的步驟進行:

    (1)檢測時鐘線電平,如果時鐘線為低,則延時50μs;

    (2)檢測判斷時鐘信號是否為高,為高,則向下執行,為低,則轉到(1);

    (3)檢測數據線是否為高,如果為高則繼續執行,如果為低,則放棄發送(此時PC機在向PS/2設備發送數據,所以PS/2設備要轉移到接收程序處接收數據);

    (4)延時20μs(如果此時正在發送起始位,則應延時40μs);

    (5)輸出起始位(0)到數據線上。這里要注意的是:在送出每一位后都要檢測時鐘線,以確保PC機沒有抑制PS/2設備,如果有則中止發送;

    (6)輸出8個數據位到數據線上;

    (7)輸出校驗位;

    (8)輸出停止位(1);

    (9)延時30μs(如果在發送停止位時釋放時鐘信號則應延時50μs);

    通過以下步驟可發送單個位:

    (1)準備數據位(將需要發送的數據位放到數據線上);

    (2)延時20μs;

    (3)把時鐘線拉低;

    (4)延時40μs;

    (5)釋放時鐘線;

    (6)延時20μs。

篇2

隨著通信網技術的進一步發展，越來越多的互連網設備（如路由器、開關、網關、存取裝置）中的串行接口在廣域網（Wide Area Network）中被設計成能夠支持多種物理接口協議或標準。廣域網串行口協議包括RS－232，RS－449，EIA－530，V．35 ，V．36以及X．21等。圖1所示是一個簡單的串行通信接口示意圖。由圖可知，實現多協議串口通信的關鍵是將連接器送來的不同傳輸方式?平衡、非平衡?和不同電氣信號通過收發器轉換為終端能夠識別并處理的、具有TTL電平的信號。

1 傳統多協議通信的特點和問題

1．1 “子板”方式

廣域網串口應用中的通用實現方法是為所需的每一種物理協議提供一個獨立的子板。一個支持EIA－232，EIA－449及V．35協議的系統，通常需要三個獨立的子板以及三個不同的連接器。這種方法由于每種協議要求配置一塊子板，因此系統需要對PCB子板、收發器芯片、連接器等進行管理，這樣既浪費資源，又會使管理工作復雜化。

    1．2 通用連接器方式

為解決“子板”方式的缺點，可使用一塊母板及通用連接器。一個母板上有多種收發器芯片，可以滿足多串口協議的要求，并可共用一些通用器件，同時可減少資源的浪費。在配置中，應注意因連接器的管腳較少而帶來的問題，較好的辦法是根據信號而不是根據協議來分配管腳，即給每一個信號分配一個通用管腳，而不管其物理協議如何定義。如對EIA－232，EIA－449，EIA－530，V．35和V．36來說，其TxD信號可連至連接器相同的管腳。即SD?a?信號連接到管腳2，SD?b?信號連接到管腳14。然后利用這對管腳來描述所有協議的發送信號TxD。

這種方法同樣也會帶來一個問題，即所有收發器的I／O線至通用連接器的管腳必須彼此共用。例如，一個V．28驅動器芯片中的發送數據信號線的接連接器DB－25的管腳2；同時，一個V．11驅動器芯片中的發送數據信號線要接至連接器的管腳2和14；而V．35驅動器芯片中發送數據信號線也會接至連接器的管腳2和14。這樣，通用連接器的管腳2將同時接有三根信號線，管腳14接有兩根信號線。這樣，在這一配置中，所有的驅動器都必須具有三態特性，以禁止不必要的輸出。若收發器沒有三態特性，則需要使用一個多路復用器來選擇相應的輸出端。由此帶來的另一個問題是收發器在禁止使用時會產生漏電電流。如果選擇了V．28協議，其輸出電壓理論值為15V。此時對于V．11協議的驅動器會被禁用，而處于三態時，其輸出漏電電壓就必須足夠低，才能使得連在同一連接器管腳的V．28協議的驅動器信號不受影響。如果在發送器與接收器之間有隔斷開關，則開關也要考慮漏電情況。

1．3 串口的DTE／DCE模式切換

DTE／DCE的切換可通過選擇不同的連接器轉換電纜來實現，這樣，在實現DTE／DCE轉換時可最大程度地減小收發器的復雜性，但缺點是需要更換電纜，尤其是設備放置位置不便或DTE／DCE需要頻繁切換時這一點尤為突出。

如果保持傳輸電纜不變，則可將收發器配置為兩套以分別支持DTE、DCE方式。而將DTE收發器的驅動器輸出與DCE收發器的接收器輸入相連，而將接收器輸入端與DCE收發器的驅動器輸出相連。為了控制DTE或DCE方式，驅動器或接收器的輸出必須為三態。當選擇為DTE方式時，DCE芯片禁止，其驅動器和接收器處于三態，反之亦然。

該方法雖然解決了對電纜的頻繁更換問題，但由于多用了一套收發器而使得設計成本大為提高，且串口板的體積也大了很多。

2　多協議串口通信的實現原理

傳統設計中，針對某種協議通常應選擇相應的收發芯片，如對于RS－232協議，常用DS－1488／DS－1489、MAX232或SP208等收發器芯片；而對于RS－449協議，則常使用SN75179B、MAX488、MAX490等收發器芯片。當同時使用RS－232、RS－422和V．35協議時，就需要多個收發器芯片來支持不同的協議。

現在，一些收發器的生產廠商研制出了多協議收發器芯片。Sipex是第一家生產出RS－232／ RS－422軟件可選擇協議芯片SP301的公司。這種芯片可將RS－232和RS－422收發器的電氣特性綜合到一個芯片中實現。其中SP50X系列產品最多可支持8種協議標準。其它生產廠家如Linear公司生產的LTC154x系列、LTC284x系列芯片也具有以上功能。用戶可根據自己的需要選擇適當的芯片。

圖2為采用分立的收發器芯片與采用一片多協議收發器芯片實現多協議串口通信的通信卡。從圖可知，前者實現的復雜度要遠遠大于后者，具體的性能比較如表1所列。

表1 兩種方法實現串口通信的性能比較

分立器件板綜合器件板供電電壓+5V，-5V，+12V，-12V+5V所需收發器芯片數121支持的物理層協議RS-232，RS-422，RS-449，EIA-530，V.35，V.36RS-232，RS-422，RS-449，RS-485，EIA-530，EIA-530A，V.35,V.36協議選擇方式跳線或開關軟件或硬件（通過內部譯碼）串口板大小除了15個收發器芯片外還需其它硬件支持非常小功耗大約1W大約100mW～250mW除此之外，與分立收發器芯片相比，多協議收發器對驅動器使能控制和對輸出漏電電流的處理要容易得多。當通過軟件或硬件方法選擇某一協議時，驅動器和接收器的電氣參數將調整至適當的大小，電路內部將自動控制驅動器的輸出電平、接收器的輸入門限、驅動器和接收器的阻抗值以及每一物理層協議的常用模式范圍。

另外，由于外部網絡終端對V．35的需求，使得與V．35收發器的連接不能象其它協議那么簡單。當使用分立收發器芯片時，常常通過采用昂貴的繼電器開關電阻在選擇其它協議接口時將V．35網絡終端斷開，或者要求用戶每選擇一個新的接口標準就改變一次終端模塊，這樣既浪費資源又會使接口電路變得復雜，因而不是一種理想的實現方法。而多協議串口芯片則自動提供適當的終端和片上開關來符合V．10、V．11、V．28和V．35電氣協議，從而解決了電纜終端轉換問題。

3 基于LTC1546／44的多協議通信

為了說明多協議串口芯片的工作原理，現以Linear公司的LTC1546／1544芯片為例進行分析。

3．1 LTC1546／LTC1544的性能

LTC1546芯片是一個3驅動器／3接收器的收發器，其主要特點如下：

帶有軟件可選的收發器可支持RS232、RS449、EIA530、EIA530A、V．35、V．36和X．21協議?

可提供片上電纜終端?

與LTC1543引腳兼容?

與LTC1544配合可完成完整的DTE或DCE?

工作在5V單電源?

占位面積小。

LTC1544芯片是一個4驅動器／4接收器的收發器，其主要特點有：

軟件可選的收發器支持RS232、RS449、EIA530、EIA530A、V．35、V．36和X．21協議?

采用LTC1344A作為軟件可選的電纜終端?

采用LTC1543、LTC1544A或LTC1546可實現完整的DTE或DCE端口?

與LTC1543同樣工作于5V單電源。

這兩種芯片均采用28引線SSOP表面貼封裝，圖3所示為其引腳排列。

由LTC1546／ LTC1544可組成一套完整的軟件可選擇DTE或DCE接口，以應用于數據網絡、信息業務單元?CSU?和數據業務單元(DSU)或數據路由器中，它支持多種協議，電纜終端可在片上提供，因此不再需要單獨的終端設計。其中，LTC1546每個端口的一半用來產生和適當終止時鐘和數據信號。LTC1544則用來產生控制信號及本地環路返回信號(Local Loop－back，LL)。接口協議通過模式選擇引腳M0、M1和M2來決定，具體選擇方式見表2。

表2 通信協議的模式選擇

LTC1546模式名稱M2M1M0DCE/DTED1D2D3R1R2R3未用（缺省V.11）0000V.11V.11V.11V.11V.11　RS530A0010V.11V.11ZV.11V.11V.11RS5300100V.11V.11ZV.11V.11V.11X.210110V.11V.11ZV.11V.11V.11V.351000V.35V.35ZV.35V.35V.35RS449/V.361010V.11V.11ZV.11V.11V.11V.28/RS2321100V.28V.28ZV.28V.28V.28無電纜1110ZZZZZZ未用（缺省V.11）0001V.11V.11V.11ZV.11V.11RS530A0011V.11V.11V.11ZV.11V.11RS5300101V.11V.11V.11ZV.11V.11X.210111V.11V.11V.11ZV.11V.11B.351001V.35V.35V.35ZV.35V.35RS449/V.361011V.11V.11V.11ZV.11V.11V.28/RS2321101V.28V.28V.28ZV.28V.28無電纜1111ZZZZZZ由表2可知，如果將端口設置為V．35模式，模式選擇引腳應當為M2＝1，M1＝0，M0＝0。此時，對于控制信號，驅動器和接收器將工作在V．28(RS232)模式；而對于時鐘和數據信號，驅動器和接收器將工作在V．35模式。

模式選擇可通過控制電路?或利用跳線將模式引腳接至地或Vcc?來實現對引腳M0、M1和M2的控制，也可通過適當的接口電纜插入到連接器上實現外部選擇控制。若選用后者，則當移開電纜時，全部模式引腳均不連接，即M0＝M1＝M2＝1，此時LTC1546／ LTC1544進入無電纜模式。在這種模式中，LTC1546／1544的供電電流將下降到500μA以下，并且LTC1546／ LTC1544驅動器輸出將被強制進入高阻狀態。同時，LTC1546的R2和R3接收器應當分別用103Ω端接，而LTC1546和LTC1544上的其它接收器則應通過30kΩ電阻接到地。

通過DCE／DTE引腳可使能LTC1546中的驅動器3／接收器1、LTC1544中的驅動器3／接收器1和驅動器4／接收器4；LTC1544中的INVERT信號對驅動器4／接收器4起使能作用?？梢酝ㄟ^下面兩種方法中的一種將LTC1546／LTC1544設置為DTE或DCE工作模式：一種是將專門配有適當極性的連接器接至DTE或DCE端；另一種是通過專用DTE電纜或專用DCE電纜發送信號給LTC1546／LTC1544，同時使用一個連接器構成一種既適合DTE又適合DCE的工作模式。

3．2 典型應用

圖4為一個帶有DB－25連接器端口并可被設置為DTE或DCE工作模式的多協議串口通信電路，圖中LTC1546／LTC1544芯片一邊與連接器相連，另一邊接至HDLC芯片，M0、M1、M2及DCE／DTE引腳接至EPLD硬件控制電路以實現對通信協議和工作模式的選擇。其中DTE或DCE工作模式需要連接對應的電纜以保證正確的信號發送。例如，在DTE模式中，TxD信號通過LTC1546的驅動器1發送到引腳2和14。在DCE模式中，驅動器則將RxD信號發送到引腳2和14。

圖4中，LTC1546采用一個內部容性充電泵來滿足VDD和VEE。其中，VDD為符合V．28的正電源電壓端，該端應連接一只1F的電容到地；VEE為負電源電壓端。一個電壓倍增器在VDD上將產生大約8V電壓，而電壓反相器則將在VEE上產生大約－7．5V的電壓。四只1μF電容均為表面貼裝的鉭或陶瓷電容，VEE端的電容最小應為3．3μF。所有電容耐壓均應為16V，同時應盡可能放置在LTC1546的附近以減少EMI干擾。

圖4 用LTC1546/LTC1544芯片實現多協議串口通信（DTE/DCE可選）

    在V．35模式中，LTC1546中的開關S1和S2將導通，同時應連接一個T型網絡阻抗，以將接收器的30kΩ輸入阻抗與T網絡終端并聯起來，但不會顯著影響總輸入阻抗，因此對于用戶來說，這種模式下的電路設計與其它模式下完全相同。

由于LTC1546是3驅動器／3接收器的收發器，LTC1546是4驅動器／4接收器的收發器，所以如果同時采用RL、LL和TM信號，則LTC1546／LTC1544就沒有足夠的驅動器和接收器。因此，可用LTC1545來替換LTC1544。LTC1545為5驅動器／5接收器的收發器，它能夠處理多個可選的控制信號，如TM和RL。

所有LTC1546／LTC1544接收器在全部模式下都具有失效保護功能。如果接收器輸入浮置或通過一個終端電阻短接在一起，那么，接收器的輸出將永遠被強制為一個邏輯高電平。

篇3

“寫了好多位芭蕾舞大師，”一時間，我感覺自己的舌頭仿佛化作了舞鞋，在那些名字間跳躍：魯道夫?紐瑞耶夫、瑪格?芳登、埃里克?布魯恩……最后，停在湯姆身前：“但我最喜歡老鞋匠湯姆的故事，他手工制作的舞鞋舉世無雙，舞迷們甚至去戲院后面的垃圾箱翻搶被穿壞的舞鞋，他根據腳的草圖就能判斷出腳所經歷的人生，他――”。

“哦！”他不感興趣地將書放下。

戴維?洛奇指責媒體人的聲音一時間在我耳畔響起：“我們為創造一個想象的世界所奉獻的藝術，所付出的心血，都被這些人糟蹋了，他們只關心細枝末節的事實！”（《作者，作者》）唉，抱歉了科倫?麥凱恩！你小說中所展現的詩意語言和敘事技巧，也被我“糟?！绷栓D―我不該只關注鞋而忽略“腳尖上的悲喜人生”！

若用一條線索，將自己從小到大讀過的書穿連起來，編出一部個人閱讀史，我會毫不猶豫地選用――嗯，一根鞋帶！作為一名“鞋控”，我的閱讀眼界就是這樣“低”，“低到塵埃里”：在我看來，讀書就是尋寶，寶就是一雙鞋，而鞋就是一道窄門，引我從低處走進廣闊的文學世界。

閱讀《紅樓夢》，以鞋為索引。起先，目光追隨著大觀園里小姐們的蓮步輕移，可只在“琉璃世界白雪紅梅”一章，看清過黛玉穿著掐金挖云紅香羊皮小靴，湘云穿著鹿皮小靴，余下的時間里她們的鞋均藏在裙裾下，養在深閨不給人識。

倒是對寶玉穿的鞋子，作者常給一筆細致的描述：初見黛玉時，寶玉穿著“錦邊彈墨襪，厚底大紅鞋”；夜訪瀟湘館時，他趿的是“蝴蝶落花鞋”；雪中賞梅時，他披蓑戴笠，登著一雙“沙塘屐”……哪個貼身丫鬟為他搭配的呀？有品味！看到小說結尾，已是出家人打扮的寶玉道別父親，赤著腳，歸隱于白茫茫一片曠野時，我曾想：如果說黛玉的命運是“質本潔來還潔去”，那寶玉的命運就是“足本赤來還赤去”――人生莫不就是如此？！

讀懂魯迅先生，從“一只小鞋”開始：小說《祝福》中，眾人尋找祥林嫂丟失的兒子阿毛尋到山里，看見“刺柴上掛著他的一只小鞋”，知他遭了狼。那只小鞋掛在我的記憶里好多年，由此懂得了：最弱微的細節，能向吃人的封建禮教發出最有力的抗議和控訴！

喜歡上海子的詩，同樣緣于“一雙白鞋子”。在最早為海子帶來廣泛聲譽的《亞洲銅》中，鞋子鑲嵌在我最愛的詩句間――“看見了嗎？那兩只白鴿子，它是屈原遺落在沙灘上的白鞋子/讓我們――我們和河流一起，穿上它吧”，穿上了海子的“白鞋子”，我行遍了厚厚的《海子詩全編》，串串足跡穿起來的，是我對詩人海子由衷的敬慕和禮贊。

專注“讀鞋”好多年的我，任自己赤足的目光，去書里尋找一雙合腳的鞋，尋來尋去發現：每一雙鞋，都是一段人生的結論。

幫我讀懂青春的，是鞋子。少女時代的成長路上，始終與三毛為伴，從《撒哈拉的故事》開始，那些如駱駝腳印般延展到時光深處的三毛作品，是我測量人生的標尺，世界的廣度、人性的深度和愛情的亮度，都經由一部部、一步步地被測算出來。三毛如此，我亦如此：“社會的繁華復雜，人生的變化、歡樂和苦痛都是小說里去看來的，我的生活，就像那雙球鞋似的一片雪白”（《赤足天使――鞋子的故事》）。

我從不喜歡穿高跟鞋，卻喜歡穿涼鞋，不是因為《格調》一書指出：“名牌牛仔褲配極高的高跟鞋”，是剛搬到郊區的上層貧民女孩的搭配，而是以鞋子來決定心情的寧靜與舒泰的三毛，曾這樣贊美過涼鞋：“這樣的東西踩在腳下，一個人的尊嚴和自由才真正流露了出來”，穿著“幾根帶子綁在腳上”的涼鞋，三毛行遍了世界，而我通過穿起涼鞋，體味那種“人生自然的態度，生命的享受，簡簡單單的腳下釋放”，進而讀懂的青春。

通過鞋子，我理解了婚姻。小時候讀格林兄弟的童話故事《灰姑娘》時，最難忘的是：那雙“光亮的絲質舞鞋”，穿在灰姑娘腳上，“就像專門為她做的一樣”，而兩個繼姐妹，又得切腳趾又得削腳跟才能穿上它……長大后才明白：格林兄弟是用舞鞋來教導年輕的姑娘們，婚姻如一雙鞋，適合你腳的才是完美。因此，關于婚姻這件事：“所有的經驗之談都無濟于事，你只需在半夜時分，傾聽你腳的感覺”（畢淑敏）。

在《東京日和》一書中，攝影師荒木經惟與妻子陽子，用鞋子來表達愛：陽子將她與荒木的跑鞋并排放在一起，將鞋帶系在一起?？墒窍稻o的鞋帶，仍抵不住死神的鐮刀，陽子往生后，荒木拍攝如同廢墟一般的家，仍“把陽子和我的鞋擺在一起拍”，這一次，兩只鞋一前一后，仿佛陰陽相隔。在一個東京日和的好天氣，荒木終于決定出去走走，把拍出來的相片獻給陽子，穿什么鞋呢？荒木想：“運動便鞋不行，一定得穿上锃光瓦亮的皮鞋”時，那份沉默的愛意讓我的眼淚瞬間而至……

篇4

張 蕾（1982），女，浙江杭州人，浙江工商大學經濟學院碩士生，主要研究方向為國際貿易理論與政策。

基金項目：浙江省哲學社會科學規劃重點課題（Z05LJ03），教育部省屬高校人文社科重點研究基地――浙江工商大學現代商貿研究中心重點資助課題。

摘 要：本文在回顧了國內外關于對外直接投資與對外貿易關系的理論和文獻的基礎上，利用浙江省1989-2005年宏觀經濟數據，對浙江省對外直接投資與對外貿易關系進行了實證研究。分析結果表明，浙江省對外直接投資與對外貿易存在長期穩定關系，短期均衡關系顯著，對外直接投資對進出口貿易產生了積極的促進作用，兩者之間存在較強的互補關系。

關鍵詞：對外直接投資；協整檢驗；誤差修正模型

改革開放以來，浙江對外貿易發展迅速，進出口總額從1978年的0.7億美元增加到2005年的1073.91億美元，年均增長31.2%，高出全國同期年均增長速度14.2個百分點。盡管浙江對外直接投資與對外貿易相比仍有較大差距，但在政府實施“走出去”戰略之后迅速增長，對外直接投資額從1989年的499萬美元增加到2005年的17000萬美元，處于全國領先水平?？梢姡憬膶ν庵苯油顿Y與進出口貿易都呈現不斷增長的態勢。為了衡量對外直接投資對進出口貿易的影響，有必要進行相應的實證分析。在國內，有關外商直接投資與中國對外貿易關系的研究已經取得了不少成果，但對于我國對外直接投資與對外貿易之間關系的研究卻很少，實證研究尤其是具體到某一省份的實證研究就更少。究其原因，主要是我國的企業開展對外直接投資的時間較短，對外直接投資的數量少，占GDP和進出口的比重都不大，對中國經濟的影響尚不顯著。隨著我國對外開放程度的不斷深化和經濟實力的增強，對外直接投資對我國經濟，尤其是對進出口貿易的影響會進一步凸現，研究這一經濟現象無疑具有重要的現實意義。

一、文獻回顧

迄今為止，雖然對各國對外貿易與對外直接投資關系的研究為數眾多，但眾多的理論分析所得出的代表性結論只有二個：一是以芒德爾為代表的相互替代關系理論(Mundell,1957)；二是以小島清 (1987)為代表的相互補充關系理論。芒德爾于1957年提出了著名的貿易與投資替代模型。芒德爾認為，由于受貿易保護主義的影響，一國的對外貿易常常遇到難以逾越的障礙，而對外直接投資可以有效地避開貿易壁壘，成為對外貿易的替代物，從而也就出現了“貿易替代型對外直接投資”。而小島清的互補模型則認為，國際直接投資并不是對國際貿易的簡單替代，而是存在著一定程度上的互補關系：在許多情況下，國際直接投資也可以創造和擴大對外貿易。小島清模型的基本含義是：在要素可以自由流動、生產函數不同的條件下，一國對另一國的直接投資可以擴大對方的生產可能性邊界，改變雙方的比較優劣勢的態勢，從而直接創造了對外貿易。無論是芒德爾的替代模型，還是小島清的互補模型，都是從傳統理論的分析框架上衍生出來的，并沒有經過實證的檢驗。這既有統計數據殘缺不全的限制，也有統計方法與工具上的瓶頸。

從總體上看，對外直接投資與投資國對外貿易之間的互補性要大于替代性，為數不少的經驗統計顯示，貿易與直接投資是相互促進、相互補充的。Lipsey、Ramstetter 和 Blomstrom(2000)依據日本、美國、瑞士的統計數據，研究了這些發達國家對外直接投資對母國出口貿易的影響。研究結果表明，發達國家的對外直接投資對同行業的國際貿易更多地顯示的是正面的積極影響。Markuson(1983) 和Svensson (1984) 對要素流動和商品貿易之間的相互關系做了進一步的分析, 指出它們之間表現為替代性還是互補性, 依賴于貿易和非貿易要素之間是“合作的”還是“非合作的”，如果兩者是合作的, 那么，貿易和投資表現為互補關系，如果兩者是非合作的, 那么，貿易和投資表現為替代關系。以上主要是對發達國家國際貿易與對外直接投資關系的理論分析,而對于有其自身特點的發展中國家的對外直接投資和國際貿易關系的分析,最具代表性的是Agarwal(1986)對印度進行的分析，研究結果表明，對外直接投資對貿易既有積極影響又有消極影響。

上述結論的差異表明，在對外直接投資與對外貿易之間并不存在清晰的替代或互補關系，且這些研究大多數是針對發達國家，對于處在轉型經濟的中國來說意義甚微。由于國內對對外直接投資與對外貿易關系的實證研究甚少，而具體到某一省份對兩者關系的研究更鮮有人為之，本文試圖彌補這方面的不足。本文基于浙江省的歷年統計數據，采用協整分析方法，分析對外直接投資對國際貿易的影響，研究兩者之間的長期均衡關系，并在此基礎上，建立誤差修正模型，研究兩者之間的短期均衡關系。

二、實證分析

（一）數據選取

由于浙江省對外直接投資起步較晚，加之統計數據并不完善，樣本僅設定在1989－2005年之間。本文選取浙江年鑒和2005年浙江省國民經濟和社會發展統計公報中的對外直接投資額（CFDI）衡量對外直接投資量，以外商直接投資（FFDI）衡量外商對浙江省直接投資量，以出口額（EX）、進口額（IM）來衡量對外貿易。蔡銳和劉泉(2004)認為, FFDI 在中國發揮作用時，中國的吸收能力存在時滯問題,同理,浙江省對外直接投資的效應也可能存在時滯問題。所以本文在模型中加入了到上一年度為止累計的浙江省內外向對外直接投資值總和(ACFDI、AFFDI )。同時浙江省經濟增長較快,其影響不容忽視,于是引入變量“浙江省生產總值指數（GDP）”來度量浙江省經濟規模和經濟增長。

（二）時間序列的平穩性檢驗

在對經濟變量的時間序列進行最小二乘回歸分析之前，首先要進行單位根檢驗，以判別序列的平穩性。只有平穩的時間序列才能進行回歸分析。在此對序列采用ADF檢驗，其結果見表2。由表2可知，LnGDP、LnCFDI、lnACFDI分別在1%、5%、10%的顯著性水平上通過了平穩性檢驗，表明這些變量是平穩的時間序列變量，即零階單整。LnEX和LnIM在5%的顯著性水平上都沒有通過平穩性檢驗，而其差分后的兩個變量在5%的顯著性水平上都拒絕了存在單位根的假設，表明這兩個變量是一階差分平穩的，即一階單整。同理可知，LnAFFDI差分后在10%的顯著性水平上拒絕了存在單位根的假設，表明該變量也是一階單整。對LnFFDI進行二階差分后，在5%的顯著性水平上通過平穩性檢驗，即二階單整。

綜上所述，序列lnEX、lnIM、lnCFDI、lnACFDI、lnFFDI、lnAFFDI、lnGDP均為二階單整序列。依據協整理論，對于通過平穩性檢驗且為同階單整序列來說，可以進行協整檢驗，分析它們之間的協整關系。

（三）協整檢驗

近年來，不少國內外研究對外直接投資與對外貿易關系的文獻均重視對外直接投資對出口的拉動作用，著重分析兩者直接的相互影響關系，得到出口貿易與對外直接投資有長期均衡關系而進口與對外直接投資沒有長期穩定關系（張如慶,2005）。其研究的重點只放在對外直接投資對出口貿易的作用上，低估甚至忽視了對外直接投資對進口貿易的滯后推動作用。因此，本文為避免忽視進口的作用，首先單獨分析浙江省對外直接投資及其滯后因素、外商直接投資及其滯后因素與出口、進口之間的關系，建立如下模型：

lnEXt=a0+a1lnCFDIt+a2lnACFDIt+a3lnFFDIt+a4lnAFFDIt+a5lnGDPt+ε1t （1）

lnIMt=b0+b1lnCFDIt+b2lnACFDIt+b3lnFFDIt+b4lnAFFDIt+b5lnGDPt+ε2t （2）

綜合考察這些變量之間的協整關系,并依據DW值與t值，運用向后回歸法進一步篩選可以被替代的變量，刪除t值不顯著變量，同時消除模型中的多重共線性和自相關。

對浙江省對外直接投資、外商直接投資（解釋變量）與出口額、進口額（被解釋變量）做OLS回歸分析，結果見表3。其殘差序列平穩性檢驗結果如表4所示。

回歸方程(1)表示LnEX與LnCFDI、LnFFDI、LnAFFDI、LnGDP之間的線性關系；回歸方程(2)表示LnIM與LnCFDI、LnAFFDI、LnGDP之間的線性關系。根據表3與表4結果，可以得出如下結論：

浙江省對外直接投資額、外商直接投資額對出口總額、進口總額的作用較顯著，模型擬合優度較高，且不存在序列相關與異方差。模型估計式(1)、(2)的殘差序列為平穩性，變量lnEX、lnIM與lnCFDI、lnFFDI、LnGDP之間存在協整關系，即浙江省對外直接投資、外商直接投資與對外貿易存在長期穩定關系。

由回歸方程(1)可知，CFDI每增長1%，EX將增長0.0709%；FFDI每增長1%，EX將增長2.5622%；AFFDI每增長1%，EX將減少0.312821%；GDP每增長1%，EX將增長2.2407%。原因在于浙江省的對外直接投資(CFDI)起步較晚，相對于外商直接投資(FFDI)來說總量較少，所以對出口的貢獻程度沒有外商直接投資來得明顯，但由回歸結果可知，對外直接投資已經對出口貿易產生了正向影響，即通過對外直接投資，帶動了浙江省出口貿易的發展；從短期來看，當年外商直接投資對出口貿易產生正向影響，而從長期來看卻對浙江省出口貿易產生負面的影響，與一般看法和直接統計結果相反。這從一個側面反映了外商直接投資中跨國公司賺取壟斷利潤的動機越來越明顯，市場導向型外商直接投資與出口貿易的替代作用將逐步顯現。

由回歸方程(2)可知， CFDI每增長1%，IM將增長0.054923%；AFFDI每增長1%，IM將減少0.241292%；GDP每增長1%，IM將增長2.333%。同理，浙江省的對外直接投資(CFDI)對進口的貢獻程度也沒有外商直接投資來得明顯，但由回歸方程可知，浙江省對外直接投資導致了進口的增長,說明對外直接投資中為了獲得自然資源、技術與管理經驗的投資對浙江省進口貿易有一定的促進作用，符合浙江省自然資源相對缺乏、原材料稀少的實情，從而帶動了浙江省進口貿易的發展；而外商直接投資對浙江省進口貿易產生負面的影響，說明更多的外商在浙江省實現了生產和銷售的本土化,需要進口的原料更多地來自本土,從國外的進口減少了。

（四）誤差修正模型

誤差修正模型（Error Correction Model）是一種具有特殊形式的計量經濟模型，成為協整分析的一個延伸。若變量之間存在協整關系，即表明這些變量之間存在著長期穩定的關系，而這種穩定的關系是在短期動態過程的不斷調整下得以維持的。如果由于某種原因短期出現了偏離均衡的現象，必然會通過對誤差的修正使變量重返均衡狀態，誤差修正模型將短期的波動和長期均衡結合在一個模型中。

由協整檢驗可以知道浙江對外直接投資額、外商直接投資額、浙江省生產總指數與進、出口貿易之間存在著惟一的協整關系，因此可對各模型分別建立誤差修正模型，結果如下：

lnEXt=0.027ΔlnCFDIt+0.099ΔlnFFDIt-0.346ΔlnAFFDIt+2.412ΔlnGDPt-1.062ECMt-1

t :(0.839666)(1.154311)(-2.395444)(5.941397) (-3.837613)（3）

lnIMt=0.042ΔlnCFDIt-0.313ΔlnAFFDIt+2.425ΔlnGDPt-1.115ECMt-1

t ： (1.332574)(-2.847501)(6.042488)(-3.679680)（4）

在誤差修正模型(3)中，協整關系對EX的增長起到了反向修正作用，當超出對外直接投資的均衡約束(ECMt-1)時，則誤差修正作用降低了當期EX(彈性系數為-1.062)，EX的動態調整過程具有一定穩定性，而且誤差修正模型ECM項對應t值較高，說明浙江對外直接投資、外商直接投資與出口貿易之間短期比較穩定。

在誤差修正模型(4)中，協整關系對IM的增長也起到了反向修正作用，當IM超出對外直接投資的均衡約束(ECMt-1)時，修正作用也降低了當期IM(彈性系數為-1.115)。IM的動態調整過程具有穩定性，這體現著短期內浙江對外直接投資、外商直接投資與進口貿易的穩定關系。

三、結論與建議

通過浙江對外直接投資額CFDI、外商直接投資額FFDI、生產總指數GDP與進口貿易額、出口貿易額之間的協整檢驗，并在此基礎上建立誤差修正模型來分析對外直接投資與進口增長、出口增長之間的關系，可得出以下結論：

（1）從長期關系看， CFDI、FFDI、GDP與出口貿易之間存在惟一的協整關系。浙江省對外直接投資對出口貿易產生促進作用，兩者之間存在較強的互補關系。究其原因，在浙江省加大對外直接投資規模的若干年內,對外直接投資在浙江省已經逐漸轉型,從追求人力資源優勢的生產型投資逐步轉向追求市場的市場型投資。這樣的轉變從長期的趨勢來看是十分明顯的,無疑明顯影響到了浙江省出口的增長規模。同時，對外直接投資也能產生出口引致效應，即由于對外直接投資而導致的原材料、零部件或設備等出口的增加。

從前文實證分析來看，CFDI、FFDI、GDP與進口貿易之間也存在惟一的協整關系，即它們之間存在長期穩定的均衡關系。浙江省對外直接投資表現為對進口貿易增長的促進作用。究其原因，首先在于對外直接投資有利于母國原材料的進口（邱立成,1999）。浙江省經濟實力雖位于全國前列，但資源極其匱乏，人均資源占有量很低，許多重要的資源，如黑色和有色金屬礦產資源、森林資源等，幾乎完全依賴外省或是從國外進口。因而通過對外直接投資能在國外獲取自然資源、先進的技術和管理經驗，而它們對進口貿易無疑有強勁的促進作用。其次，隨著浙江省國際貿易地位的提高，已經或者將要遭受到越來越多的外國政府為保護本國利益所設置的關稅和非關稅壁壘的限制。為規避貿易壁壘而進行的對外直接投資能緩和雙邊經濟關系，化解貿易（張如慶,2005），從而進一步促進對外貿易的發展。

縱觀全局，現階段浙江省對外直接投資額與貿易額相比,比重還很小,2005年對外貿易與對外直接投資比例為1∶0.00158（注：根據2005年浙江省統計年鑒相關指標計算得出。），而世界對外貿易與對外直接投資比例為1∶0.5634(注：根據2004年《世界數據報告》相關指標計算得出。）。表明浙江省的對外直接投資尚處于起步階段。通過加快對外直接投資帶動國際貿易的發展是非常必要的, 也是可行的。

（2）從短期關系看，浙江省對外直接投資CFDI與出口貿易短期均衡關系顯著。從誤差修正模型可以看出，其中CFDI與出口貿易的關系存在著一個由短期向長期均衡調整的機制，且t值顯著,證明了對外直接投資能促進母國出口貿易（邱立成,1999）。浙江省對外直接投資可以說經歷了一個從無到有、從限制到鼓勵的發展歷程(齊曉華,2004)。由于其規模太小,對進出口的影響還不及外商直接投資FFDI來得大。但據權威研究報告預測（王亞平，2004），“十一五”期間我國對外直接投資將進一步擴大。浙江省作為全國經濟強省也首當其沖，必然大幅提高對外直接投資額。隨著浙江省對外直接投資金額的進一步增大，對外直接投資與出口貿易直接的正相關關系將逐漸增強。

本文實證表明，浙江省CFDI與進口貿易也存在短期均衡關系顯著，CFDI與進口貿易的關系也存在著一個由短期向長期均衡調整的機制。相比之下，CFDI對進口貿易的短期調整作用更強。

從浙江省當前貿易戰略出發, 政府相關部門有必要充分重視對外直接投資的作用，對能產生進出口貿易互補、創造效應的對外直接投資給予各種政策優惠,從而鼓勵企業積極“走出去”進行對外直接投資。以往政府有關對外直接投資政策的制定大多涉及與對外直接投資有關的貿易措施,而并不直接制定與貿易有關的對外直接投資政策。我們必須跳出這種思維模式，直接制定切實可行的對外直接投資政策,使浙江省企業步入國際化發展階段,逐步建立自己的跨國公司,提升產業結構。

對企業界而言，加入WT0 后,國內市場上國內外企業的競爭日趨激烈,如果只是固守本地市場而放棄進入國際市場,那么其國內市場份額勢必逐漸被吞食。在世界經濟一體化的大背景下，浙江省企業必須增強國際競爭意識,積極“走出去”,進行對外直接投資，進一步拓寬企業的生存空間，增強企業的國際競爭力，以投資促進貿易，為國際貿易的發展注入新的血液，在國際競爭中掌握主動權。

參考文獻：

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齊曉華.2004.當代國際直接投資現狀與趨勢分析［J］.投資研究(3).

邱立成.1999.論國際直接投資與國際貿易之間的聯系［J］.南開經濟研究(6).

小島清.1987.對外貿易論［M］.天津:南開大學出版社:437-442.

王亞平.2004.“十一五”期間中國經濟參與國際分工趨勢展望［J］.經濟研究參考(49).

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篇5

關鍵詞： 放水塔； 鋼板襯； 施工工藝

中圖分類號： TV54 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2013）03-0019-02

1工程概況

黑河亭口水庫工程地處陜西省咸陽市長武縣境內，壩址位于黑河干流下游，樞紐建筑物主要由大壩、泄洪排沙洞、溢洪道、輸水洞、壩后電站等五部分組成，屬綜合利用的Ⅱ等大（二）型工程。泄洪排沙洞布置于右岸，靠近大壩壩肩位置，主要功能為水庫運行期泄洪、排沙，施工期兼顧導流度汛。泄洪排沙洞洞身段總長度260m，園拱直墻型斷面，襯砌后斷面尺寸7.5m×10.565m。放水塔為鋼筋混凝土結構，進口采用壓力孔口，進口放水塔為矩形塔體，尺寸（22.413.0）m，塔內設檢修閘門和工作閘門各一道。

根據泄洪排沙洞運行要求，平均每年需過水一次，黑河水泥沙含量較大，為減小泄水過程中推移質對閘室造成沖刷，在放水塔閘室段四周側壁全部采用2205+Q345C復合不銹鋼板襯砌，規格為4+16mm，鋼板背面采用I25b工字鋼作肋板，并用16mm厚Q235B鋼板作連接筋板。鋼板襯共29塊，其中閘室底板8塊，左、右側墻各10塊，頂部1塊，單塊最大尺寸8.5m×2.62m，單塊最大重量5.787t，總重量139.2t，所有焊縫為焊角高不小于6mm的連續角焊縫。鋼板襯與一期砼之間間隔75cm，采用聯系筋固定，待鋼板襯安裝就位后澆筑二期砼，并進行接觸灌漿處理。

2鋼板襯安裝工藝方法及主要技術措施

2.1鋼板襯安裝工藝流程

鋼板襯安裝工藝流程見圖1

2.2安裝主要施工方法與技術要求

（1）鋼板襯安裝定位

鋼板襯安裝后其樁號、高程、中心位置偏差不應超過±2mm。為防止加固焊接時，因焊接收縮造成鋼板襯位移，加固型鋼有一端焊縫，應為搭接焊，且應在最后焊接。加固完，再復測中心線、高程、樁號，作好記錄。

（2）安裝襯縫組裝

襯節單元安裝、襯縫對裝應符合圖紙的要求。襯縫對裝時盡量采用活動壓桿配合千斤頂逐段裝配，外壁可輔助短定桿配千斤頂調整。安裝時，不得隨便在鋼板襯本體上焊接腳手架、腳踏板等。

（3）襯縫焊接時采用2～3人對稱焊接，每條焊縫焊接必須連續完成，不得中斷。

3鋼板襯焊接工藝

3.1焊接工藝流程

3.2焊接工藝評定與規程

進行焊接工藝評定是確保工程質量的一項重要措施。焊接工藝評定執行標準為《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規范》DL/T5018-2004的規定。

選用與鋼板襯主材相適應的焊接材料對鋼材進行焊接工藝評定試驗，試板厚度選擇符合規范要求并適用于本標所有鋼板襯。

3.3焊接條件

（1）凡參加鋼板襯焊接的焊工，均按《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規范》DL/T5018-2004的規定通過考試，并取得相應的合格證。

（2）無損檢測人員經過專業培訓，通過國家專業部門考試，并取得無損檢測資格證書。評定焊縫質量應由Ⅱ級或Ⅱ級以上的無損檢測人員擔任。

（3）焊接材料按要求進行烘焙，烘焙溫度符合規范規定，焊條放在保溫筒內隨用隨取。焊條的重復烘焙次數不超過兩次。

（4）風速大于8m/s（氣體保護焊時大于2m/s）時或環境溫度低于-5℃、相對濕度大于90%以及雨天和雪天露天施工，在采取有效措施（加保溫棚和防風、防雨棚）后才進行施工。

（5）施焊前，對主要部件的組裝進行檢查，有偏差時及時進行校正。焊前將坡口兩側各50～100mm范圍內的氧化皮、鐵銹、油污及其它雜物清理干凈，每一焊道焊完后清除干凈焊渣后再施工。

（6）施工前按照焊接工藝評定成果編制焊接工藝計劃。焊接工藝計劃內容包括：焊接位置和焊縫設計；焊接材料的型號、性能；熔敷金屬的主要成份，烘焙和保溫措施；焊接順序；焊接層數和道數；每道焊縫焊接的順序及電弧能量范圍；電力特性；定位焊要求和控制變形措施；預熱、后熱和焊后熱處理措施；生產性焊接工藝試驗；焊接工作環境要求；質量檢驗的方法和標準。

3.4焊接預熱

鋼板襯焊接前進行預熱可使接頭附近的溫度梯度平緩，減少殘余應力、熱應力和收縮應力的產生，可防止裂紋出現和減小變形、減小熱影響區的硬化程度、防止氫脆化引起的裂紋、同時可減少氣孔的形成和熔敷金屬中氫的含量。

對于環境溫度低于-5℃時，焊接前用遠紅外溫控加熱儀對焊縫兩側進行預熱，預熱溫度由試驗確定，一般為100～130℃，預熱寬度以焊縫中心線兩側各3倍板厚，且不小于100mm為宜。焊接工藝要求需要預熱的焊件，在定位焊前也要進行預熱，較主縫預熱溫度高20～30℃，定位焊可采用氧、乙炔焰加熱，以焊接處為中心，至少在150mm范圍內預熱。焊接過程中層間溫度控制在150～200℃為宜。使用監理人同意的表面溫度計測量焊縫預熱溫度，距焊縫中心線兩側50mm處對稱測量，每條焊縫不少于3對測點。

3.5焊接

3.5.1焊接工藝要求

（1）一類焊縫中的定位焊縫用碳弧氣刨全部清除。

（2）所有焊縫盡量保證一次性連續施焊完畢，嚴格按“焊接工藝規程”的要求進行所有焊縫的焊接。

（3）施焊前，對主要部件的組裝進行檢查，有偏差時及時校正。

（4）為盡量減少變形和收縮應力，在施焊前選定合適的定位焊焊點和焊接順序，從構件受約束較大的部位開始焊接，向約束較小的部位推進。

（5）縱縫焊接設引弧和熄弧用的助焊板，不在母材上引弧和熄弧，定位焊的引弧和斷弧在坡口內進行。

（6）多層焊的層間接頭錯開并避開縱縫位置。

（7）每條焊縫一次連續焊完，當因故中斷焊接時，采取防裂措施（加保溫棚布）。在重新焊接前，將表面清理干凈，確認無裂紋后，方可按原工藝繼續施焊。

（8）焊接完畢，焊工進行自檢。一、二類焊縫自檢合格后在焊縫附近用鋼印打上鋼號，并作好記錄。

3.5.2定位焊

擬焊項目均采用已批準的方法進行組裝和定位焊。定位焊可留在二、三類焊縫內，構成焊接構件的一部分，對于一類焊縫的任何焊縫的定位焊，應在后焊的一面坡口內焊接，正縫焊完后應將背縫的定位焊段刨掉再焊。定位焊位置距焊縫端部30mm以上，其長度在50mm以上，間距為100～400mm，厚度不宜超過正式焊縫高度的二分之一，最厚不宜超過8mm。施焊前，認真檢查定位焊質量，如有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷及時清除干凈再焊。

需預熱的焊縫在施焊前用遠紅外溫控加熱儀進行加熱，將加熱片均布于鋼板襯外側的焊縫兩側。鋼板襯焊接過程中，利用兩端的防風、防雨棚布來保證施工場所無穿堂風通過或雨、雪進入焊接場所。

3.6焊接檢驗

3.6.1外觀檢查

所有焊縫均按《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規范》DL/T5018-2004的規定進行外觀檢查。

3.6.2無損探傷

進行探傷的焊縫表面的不平整度應不影響探傷評定，高出部分用砂輪磨平。焊縫無損探傷遵守《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規范》DL/T5018-2004的規定。焊縫無損探傷的抽查率按施工圖紙規定采用。抽查部位按監理人的指示選擇在容易產生缺陷的部位，并抽查到每個焊工的施焊部位。

3.7焊縫缺陷處理

焊縫內部或表面發現有裂紋時，進行認真分析，找出原因，提出缺陷返修部位和返修措施。返修后的焊縫，按《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規范》DL/T5018-2004規定進行復檢。

焊縫內部缺陷用碳弧氣刨或砂輪將缺陷清除并用砂輪修磨成便于焊接的凹槽，焊補前要認真檢查，如缺陷為裂紋，則用磁粉探傷或滲透探傷，確認裂紋已經消除方可焊補。

當焊補的焊縫需要預熱、后熱時，則焊補前按前述規定進行預熱，焊補后按規定進行后熱。

根據檢測結果確定焊縫缺陷的部位和性質，制定缺陷返修措施再處理缺陷，返修后的焊縫按規定進行復驗，同一部位的返修次數不宜超過兩次。

3.8襯壁表面缺陷修整

在鋼板襯壁上嚴禁有電弧擦傷，如有擦傷應用砂輪將擦傷處作打磨處理，并認真檢查有無微裂紋。打磨清除鋼板襯表面的突起處。

鋼板襯表面的局部凹坑若其深度不超過1mm時，使用砂輪機打磨，使鋼板厚度漸變過渡。焊補前用碳弧氣刨或砂輪將凹坑刨成或修磨成便于焊接的凹槽，再行焊補。缺陷焊補若需預熱或后熱，按規定執行。焊補后用砂輪機將焊補磨平，并認真檢查有無微裂紋。

篇6

【關鍵詞】EPC核心網接口協議封裝效率帶寬計算

AbstractBased on the research EPC core network architecture and interface functions， on the basis of the agreement，EPC core network interfaces for various types of packaging efficiency were analyzed，On this basis， proposes various EPC core network interface bandwidth calculation method，And by way of example for the actual calculation，So that in the future EPC core network planning and design to provide effective help。

KeywordsEPC core network，Interface Protocol，Encapsulation efficiency，Bandwidth calculation

一、EPC核心網網絡架構

EPC核心網主要由移動性管理設備（MME）、服務網關（S-GW）、分組數據網關（P-GW）、存儲用戶簽約信息的HSS和策略計費控制單元（PCRF）等組成。對比2G/3G網絡，在EPC核心網中，MME和SGW一起實現了SGSN功能，PGW實現了GGSN功能。

MME是EPC核心網唯一的控制面設備，它的主要功能是負責信令處理。S-GW位于用戶平面，主要功能是負責數據轉發。HSS負責保存跟用戶相關的信息。PCRF主要負責計費、策略控制。EPC核心網的接口均基于IP承載，網絡架構和接口如圖1所示。

可以看出，EPC主要的接口包括S1-MME接口，S1-U接口，S6a接口，S10/S11接口，S5/S8接口，SGi接口、Gx接口等。下面就上述接口帶寬流量進行分析與研究。

二、EPC核心網接口協議分析

EPC核心網接口協議分為控制面和用戶面。圖2是控制面協議棧，圖3是用戶面協議棧?？刂破矫鎸崿F信令傳輸，包括S1-AP信令、NAS（非接入層）信令、GTP-C信令以及Diameter信令。S1-AP支持eNodeB和MME間的一系列信令功能和過程；NAS信令包括會話管理、用戶管理、安全管理和計費；Diameter信令是MME和HSS之間的消息，類似于MAP功能；GTP-C主要用于核心網承載的建立維護以及核心網節點之間的其它信息交互。用戶平面最重要的協議是GTP-U，用來在核心網節點之間傳輸用戶數據。

EPC的主要接口和協議棧如表1所示。

各層協議頭部開銷如下：

三、EPC網絡接口帶寬設計

3.1帶寬計算基本概念

（1）協議封裝效率。協議封裝效率指的是業務凈荷與所需物理層帶寬的比值，與采用的協議封裝格式以及業務凈荷長度相關。協議封裝效率只應用于用戶面帶寬計算。本文假定用戶平均包長為500字節，那么S1-U接口的協議封裝效率為500÷（500+62）=0.89，S5/S8接口與S1-U接口一樣，SGi接口的協議封裝效率為500÷（500+26）=0.95。

（2）峰均比。峰均比等于峰值/均值，峰值定義為保證98%的流量能夠正常通過的帶寬取值，均值為流量的算術平均值。在實際網絡部署中，應根據QoS要求及網絡成本綜合考慮峰均比取值，一般取定為2即可滿足要求。

（3）物理帶寬利用率。物理帶寬利用率= 1×（1-控制協議開銷）×（1-物理層傳輸開銷），其中以太網接口的控制協議開銷約為5%，物理層傳輸開銷約為10%。以太網接口的物理帶寬利用率為0.86。

3.2用戶面帶寬計算

用戶面S1-U/S5/S8/SGi接口帶寬計算方法如下：

首先根據話務模型及用戶數計算得到平均凈荷流量，然后平均凈荷流量÷協議封裝效率得到接口平均流量，乘以峰均比得到接口帶寬需求。

以1萬用戶為例，同時使用業務用戶比例取定10%，用戶平均單向最大流量取定為500kbps，可以按照上面方法計算得出S1-U接口帶寬需求為1124Mbps，SGi接口帶寬需求為1053Mbps，S5/S8接口帶寬需求用戶面與S1-U帶寬大致相等。

3.3信令面帶寬計算

S1-MME接口流量包括MME與eNodeB之間的S1-AP信令消息及UE與MME之間的NAS信令消息，信令流程及消息長度如表2所示。

注：上表中（）內數值為本文假定的話務模型參數。

S6a接口流量主要包括鑒權、位置更新、插入/刪除用戶數據等信令消息，信令流程及消息長度如表3所示。

注：上表中（）內數值為本文假定的話務模型參數。

按照上表可以計算得出，S6a接口各個流程的信令總字節數為1109.7，接口流量=用戶數×1109.7×8/3600 kbps。1萬用戶在S6a接口的信令消息流量為24.66kbps。

S10/S11接口采用GTP-C協議，信令流量包括會話控制消息和承載控制消息。計算方法與S1-MME/S6a一致。S5/S8接口控制面帶寬需求與S11接口帶寬大致相等。在實際工程中，一般按照S5/S8接口用戶面流量的1%～3%估算S5/S8接口信令面流量即可滿足需求。

篇7

關鍵詞 物聯網；自動識別；數據采集

中圖分類號：TP274+.2 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X（2013）03-0049-03

Research on Present Situation of Standards of Automatic Identification and Data Capture Technologies//Lei Yunhe， Xue Yaofeng

Abstract The present situation of standards of automatic identification and data capture technologies developed by ISO SC31 workgroup are introduced. The development trend and content of these standards are analyzed. It provides references for developing standard framework and standards of automatic identification and data capture technologies.

Key words internet of things； automatic identification； data capture

隨著總理的“感知中國”、歐盟的“物聯網行動計劃”和美國IBM公司“智慧地球”概念的提出，物聯網技術受到國際國內各界的關注。自動識別和數據采集技術作為物聯網關鍵技術之一，目前已廣泛應用于商業、工業、運輸、倉儲等行業，為國家信息化建設作出重要貢獻。與此同時，各標準化組織都制定了相關技術標準，具有代表性的主要有國際標準化組織（International Organization for Standardization，簡稱ISO）、非盈利性組織EPC Global以及日本的泛在中心（Ubiquitous ID）[1-3]。其中國際標準化組織是由各國標準化團體（ISO成員團體）組成的世界性的聯合會。ISO的技術委員會通常負責完成國際標準的制定工作。1995年，國際標準化組織ISO/IEC聯合技術委員會JTC1（Information Technology）設立了子委員會SC6、SC17、SC31、SC38、WG7等工作組，專門負責物聯網標準化的工作[4]。本文主要研究ISO/IEC JTC1中的SC31工作組制定的自動識別與數據采集技術標準。

1 ISO關于自動識別與數據采集技術的標準進展

國際標準化組織ISO技術委員會的子委員會SC31專門負責制訂自動識別與數據采集技術標準，到2012年8月12日，已及正在制訂中的標準有138條。按其公布日期的年份劃分，詳細信息見圖1，其中包含Published（83條）、CD（5條）、FDIS（14條）、TR（17條）、NP（11條）、DIS（5條）、FCD（1條）、Undeveloped（2條）等8種狀態[4]。

從圖1可以看出，2005年左右，自動識別與數據采集技術標準化工作處于起步期；2005—2010年，自動識別和數據采集技術標準化工作處于上升的狀態，發展速度基本穩定；2010年以來，發展速度迅速提高，表現出明顯的上升趨勢。

對ISO的標準進行詳細分析，發現其近年來標準化的工作主要在數據編碼、接口、應用程序以及測試規范等方面陸續展開。2004年標準的制定處于起步前期，為應用需求分析標準。從2005年公布的標準情況看，內容集中于數據協議，制訂了幾條數據協議及編碼方面的標準。2006年制定的標準涉及接口方面，并制訂了QR2005條形碼符號規范。2007年公布的標準主要進展表現為陸續制訂幾種條形碼符號規范，并開始涉及性能測試方面。從2008年至今公布以及預計公布的標準情況來看，近幾年自動識別與數據采集技術標準化的工作取得很大的進展，其內容包含數據編碼協議、惟一標識符、接口通信協議、應用管理協議以及質量測試、性能測試和一致性測試規范等。其中，最明顯的進展表現為接口標準和應用協議方面。要加快自動識別與數據采集標準化的進程，標準的制定還需進一步完善。

2 具體標準分類描述

2.1 數據協議標準

ISO的SC31工作組制訂了涉及數據編碼、壓縮、轉換、識別等處理流程的一系列數據協議標準，涵蓋惟一標識符、條形碼、詞匯表、光學字符識別等方面。

自動識別與數據采集系統中物品的標識信息是通過標識符來區別的。ISO/IEC 15418定義了GS1應用標識符、ASC MH10數據標識符及其維護。ISO/IEC 15424定義了數據載體標識符。ISO/IEC 15963射頻標簽的惟一標識符規范，具體規定了RF標簽的編號系統。該惟一標識符可用于：集成電路制造過程中的質量控制追蹤，RF標簽制造過程和整個生命周期中的追蹤，通過讀寫器中多標簽防碰撞機制完成多天線配置環境中的數據讀取，RF標簽所附著物品的追蹤。ISO/IEC 15459系列標準（包括15459-1、15459-2、15459-3、15459-4、15459-5、15459-6、15459-8等七部分）定義了惟一標識符規范，分別定義了相關項目的惟一標識字符串[4]，主要包括運輸單元的惟一標識符規范、登記規程、惟一標識符的通用規則、單個項目、可回收運輸品的惟一標識符規范、產品分類的惟一標識符規范以及運輸品的分類規范等。

條形碼符號規范主要規定條形碼的數據編碼特點、符號格式、尺寸、印刷質量、誤差修正、解碼算法等參數。目前已制定很多條形碼編碼體系，如128碼、EAN/UPC條形碼、PDF417條形碼等。此外，ISO/IEC 24723：GS1（中文全稱：全球第一貿易標準化組織）復合條形碼符號規范，包括一維符號和二維符號[4]。

ISO/IEC 19762系列標準定義了自動識別和數據采集領域的相關專業術語——詞匯表[4]，用以保障非專業人士和該領域的專家之間進行無障礙的交流。該系列標準主要由五部分組成：第一部分，自動識別和數據采集（英文縮寫：AIDC）的一般術語；第二部分，光學可讀介質（英文縮寫：ORM）；第三部分，無線射頻識別（英文縮寫：RFID）；第四部分，有關無線電通信的一般術語；第五部分，定位系統。

光學字符識別（英文縮寫：OCR）標準定義了字符的識別和打印規范。ISO 1073標準（包括OCR-A和OCR-B兩部分）規定了打印圖像的格式、字母數字字符的大小以及光學字符讀取中的圖形符號和標識；ISO 1831標準內容涵蓋了OCR紙張和印刷的基本定義、測量要求、規范和建議等方面，并說明了OCR媒體的三個主要參數：紙張的光學性質、光學識別字符的光學性質和油墨圖案的尺寸、OCR字符在紙張上的基本要求[4]。

此外，ISO/IEC15434協議規定了高性能ADC媒體語法，規定了交易雙方使用高性能媒體時信息和數據格式的轉換結構、語法、編碼格式等。ISO 15962規定了項目管理用RFID的數據協議，包括數據解碼規則和邏輯存儲功能等。ISO 29162定義了在AIDC媒體中的數據結構使用準則（AIDC包括線性碼、二維碼和其他AIDC媒體）。ISO 29160定義了RFID徽章符號。ISO24720為直接部分標記準則[4]。

2.2 接口與通信協議

1）傳感器與驅動器的智能傳感器接口。ISO/IEC/IEEE 21451系列標準定義了傳感器和驅動器的智能傳感器接口[4]，主要分為四部分：第一部分，網絡可容納應用處理器信息模型；第二部分，傳感器與微處理器交流協議，以及傳感器電子數據表（英文縮寫：TEDS）格式；第四部分，混合模式交流協議和TEDS格式，定義了模擬傳感器與物品數字信息的交流協議和接口；第七部分，傳感器與RFID系統交流協議以及TEDS格式，定義了RFID系統與智能RFID標簽間通信的數據格式。

2）應用系統與讀寫器之間的接口規范。讀寫器和應用系統之間的數據交換是通過一個中間件完成的。ISO/IEC 15961系列標準規定了應用系統與讀寫器之間的接口標準[4]，具體分為四部分：第一部分，應用接口規范，它是用于處理應用系統的信息接口，具體規定了應用程序和數據協議處理器之間的接口，包括語法轉化規范、應用程序命令和響應規范等；第二部分，RFID數據架構規程；第三部分，RFID數據架構；第四部分，電池輔助和傳感器性能的應用接口規范。

3）應用于單品管理中的大范圍和小范圍的空中接口規范。ISO/IEC 24730系列標準定義了資產管理中實時定位系統的兩個空中接口協議和一個應用程序接口[4]，以保證不斷增長的RTLS（中文全稱：實時定位系統）市場中產品的兼容性和互操作性。目前主要內容包括以下幾部分。

①第一部分：應用程序接口（英文縮寫：API）規范。API是RTLS系統的技術標準，也是應用軟件與RTLS設備連接的橋梁。該規范描述了RTLS服務及訪問方法。

②第二部分：直接序列擴頻（英文縮寫：DSSS）2.4 GHz空中接口協議。它建立了一個全球可用的2.4 GHz頻段實時定位系統的技術標準，能夠提供更新頻率更高的定位；定義了在系統控制區域內定位資產的空中接口，如倉庫、校園和機場中的查詢定位范圍可精確到3米；規定了建立一個RTLS系統所需要的空中接口協議，包括多種可使用的定位算法；還定義了一個網絡定位系統，其中提供XY坐標和數據遙測。

③第五部分：2.4 GHz線性調頻擴頻（英文縮寫：CSS）的空中接口通信協議。該協議定義了使用2.4～2.483 GHz CSS頻段的空中接口協議，支持讀者和RTLS標簽之間的雙向交流。

④第六部分：超寬帶空中接口協議。

⑤第二十一部分：直接序列擴頻（DSSS）2.4 KMHz空中接口協議，采用DBPSK數據編碼和BPSK擴頻方案、以單一擴頻碼工作的發射機。

⑥第二十二部分：直接序列擴頻（DSSS）2.4 KMHz空中接口協議，采用QPSK數據編碼和沃爾什偏置QPSK（WOQPSK）擴頻方案、以多種擴頻碼工作的發射機。

⑦第六十一部分：低脈沖重復頻率超寬帶空中接口。

⑧第六十二部分：高脈沖重復頻率超寬帶空中接口。

3）應用于項目管理的RFID空中接口通信協議。ISO 18000為項目管理用RFID通信協議系列[4]，主要分為10個部分：第一部分，參考體系和標準參數定義；第二部分，低于135 KHz的空中接口通信參數；第三部分，13.56 MHZ的空中接口通信參數；第四部分，2.45 GHZ的空中接口通信參數；第六部分，860～960 MHz的空中接口通訊參數；第七部分，433 MHz的主動式空中接口通信參數；第61、62、63、64分別為860～960 MHz之間的A、B、C、D型的控制接口通信參數。

ISO/IEC/IEEE 8802-15-4為局域網/城域網通信協議具體規范的第十五部分[4]，低速率無線個域網WPANs的無線媒體接入控制MAC和物理層協議PHY。定義了在10米的個人操作范圍內，使用不帶電池或耗電量極低的便攜式移動設備進行低數據無線連接時的PHY和MAC協議。

ISO/IEC/IEEE 21450定義了用于傳感器和制動器的智能傳感接口，包括通訊功能、通訊協議和TEDS格式[4]。

2.3 應用管理方面的協議

1）空中接口的相關服務管理協議。ISO/IEC NP 29167系列標準主要是空中接口的安全服務協議和文件管理協議[4]。第一部分，RFID框架安全服務和文件管理的空中接口協議；第十部分，AES128安全服務加密包的空中接口；第十一部分：PRESENT-80加密包的空中接口；第十二部分，ECC-DH加密包的空中接口；第十三部分，Grain-128A加密包的空中接口。

2）RFID軟件系統應用管理協議。ISO/IEC24791定義了一個企業應用系統和RFID讀寫器之間的操作軟件系統基礎設施[4]。RFID軟件系統由RFID讀寫器、中間件軟件系統和應用程序三部分組成，主要功能包括應用控制和空中接口操作，標簽和傳感器的信息交流以及系統組件的健壯性和績效管理。ISO/IEC 24791系列標準（包含兩部分）內容包括軟件系統基礎設施概述、相互關系、基本組成部分和提供的服務等，具體內容包括數據管理規范、設備管理規范和設備接口規范。

2.4 質量檢測及性能測試規范

1）系統性能測試方法。ISO/IEC 18046定義了RFID設備的性能測試方法[4]，該規范建立了績效評估的基本框架，所定義的測試方法可以被修改。用戶可以根據應用程序的細節修改本測試規范以適應自身需求。ISO/IEC 18046系列標準主要包括：第一部分，系統性能測試方法；第二部分，訊問性能測試方法；第三部分，標簽性能測試方法，規定了單品管理中RFID標簽的性能測試方法，以及應用程序設備選擇的一般要求和測試要求。最終形成的測試報告將以統一的標簽數據表形式呈現。

2）條形碼的質量檢測與測試規范。ISO/IEC 15415條形碼印刷質量檢驗標準-二維符號[4]。該標準規定了兩種具體的二維條形碼符號的測量方法，一種適用于多行條形碼符號，另一種適用于二維矩陣符號。它也定義了評價分級的方法和形成總體評價的方法。ISO/IEC 15416標準內容是條形碼印刷質量檢驗標準-線性符號[4]。

ISO/IEC 15419規定了條形碼的數字化成像和印刷性能的測試方法[4]。ISO/IEC 15421定義了條形碼的主要測試規范，涵蓋了各種形式的條形碼[4]。ISO/IEC 15423定義了條形碼掃描儀和解碼器的性能測試方法[4]，包括作為集成閱讀系統和獨立單元的條形碼掃描設備和解碼設備，內容涵蓋設備的性能以及組件等方面。ISO/IEC 15426系列標準（包括兩部分）定義了條形碼檢驗一致性規范[4]，其中第一部分為線性符號，第二部分為二維符號。ISO 19782定義了光澤和低基質透明度對條形碼符號讀取的影響[4]，它提供了光澤和透明度的測量方法，決定是否適合于條形碼的讀取，以及不能讀取時的解決辦法。

3）空中接口的性能測試方法。ISO/IEC 18047系列標準規定了與ISO/IEC 18000系列標準各部分相對應的一致性測試方法[4]。該系列標準規定的訊問和標簽一致性參數包括：包含標稱值、公差的特定模式的一致性參數；直接影響系統性能和互操作性的參數。它不包括高層次數據編碼一致性測試參數。具體內容包括以下幾部分。

①第二部分：低于135 KHz空中接口通信的測試方法，與ISO/IEC 18000-2相對應。

②第三部分：13.56 MHz空中接口通信的測試方法。

③第四部分：2.45 GHz空中接口通信的測試方法。

④第六部分：860～960 MHz空中接口通信的測試方法。

⑤第七部分：433 MHz主動空中接口通信的測試方法。

4）空中接口通信的測試方法。ISO/IEC TR 24770定義了2.4 GHz空中接口通信的測試方法[4]，定義了確定2.4 GHz RTLS設備性能特征的測試方法，包括標簽、閱讀器和符合ISO/IEC 24730-2具體應用的激勵器等方面。ISO/IEC 24769系列標準，定義了空中接口通信的測試方法[4]，對應于ISO/IEC 24730系列標準的相應部分。ISO/IEC TR 24769規定了2.4 GHz空中接口通信測試方法。該規范定義了與ISO/IEC 24730-2相應部分對應的2.4 GHz RTLS標簽的一致性測試方法。ISO/IEC NP 24769-5定義了2.4 GHz CSS的空中接口通信測試方法[4]。

3 結束語

自動識別與數據采集技術是物聯網應用中的關鍵技術。物聯網技術已成為當前各國科技和產業競爭的焦點，因此也成為世界各國的國家戰略和跨國大型企業的發展戰略。物聯網目前處于發展初期，關鍵技術標準化是其進一步發展應用的重要制約因素。本研究期望能夠為自動識別與數據采集技術標準化的發展進程提供參考，利于標準化工作進一步的開展和進行，以推動物聯網產業的快速發展。

參考文獻

[1]譚民，劉宇，曾雋芳.RFID技術系統工程與應用指南[M].北京：機械工業出版社，2007：32-53.

[2]張有光，杜萬，等.全球三大RFID標準體系比較分析[J].中國標準化，2006（3）：61-63.

篇8

關鍵詞 OPC；DCOM；遠程訪問；OPC Client

中圖分類號TP273 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）47-0194-02

1 概述

OPC協議是一個工業標準,是由OPC基金會制定的。它規范了過程控制和自動化軟件與工業現場設備之間的接口。

OPC包括一整套接口、屬性和方法的標準集，提供給用戶用于過程控制和工業自動化應用。Microsoft的OLE/COM技術主要用于各種不同的軟件部件如何分享數據和交叉使用，OPC能夠提供通用的接口用于各種過程控制設備之間的通訊。復雜數據規范OPC技術的實現由兩部分組成：OPC服務器和OPC客戶應用部分。OPC服務器主要的任務是采集現場設備的狀態信息，經過標準的OPC接口發送至OPC客戶端作為應用。OPC客戶端則通過標準的OPC接口接收相關現場設備狀態信息，并進行顯示。在不同的工作場合，用戶可以挑選使用相應的規范。

2 OPC協議

OPC協議內容包括了數據訪問規范、歷史數據存取規范、報警和事件規范、數據交換規范、OPC安全性規范、合成數據規范、命令規范、公共I/O規范等。

OPC協議設計系統有以下的好處：

1）應用OPC協議標準的Windows體系接口，硬件制造商只需要為其設備提供一個接口程序，另軟件開發商也只需要開發一套通訊接口程序而不需要考慮硬件；

2）各個子系統可以相對獨立，同時分布于同一網絡的不同節點上。因為OPC規范技術基礎是OLE/COM/DCOM，而OLE/DCOM與TCP/IP等網絡協議相互支持；

3）用戶通過OPC可以從底層的開發中脫離。因為OPC按照面向對象的原則，這樣使得客戶對軟件有透明的認識；

4）擴展了系統的應用范圍。通過OPC遠程調用，應用程序的分布與系統硬件的分布獨立開來，系統硬件配置方便快捷，大大擴展了系統的應用范圍；

5）便于系統的日常維護。采用OPC規范，系統的組態方便，大大簡化系統復雜性，從而縮短軟件開發周期，同時軟件運行更加的可靠和穩定，便于系統的升級與維護；

6）實現了系統的開放性。OPC規范了接口函數，客戶以統一的方式去訪問，從而實現系統的開放性，易于實現與其它系統的接口。

OPC應用領域也很廣泛：

OPC是為了提供數據信息源和用戶之間連接的一個軟件接口標準。數據信息可以來源PC、PLC，DCS，監控系統、條形碼讀取器等控制設備。不同構成的控制系統，數據源的OPC服務器可以是和OPC應用程序在本地OPC服務器，也可以是在遠程OPC服務器。

3 遠程訪問OPC接口

綜合以上技術可以實現遠程訪問OPC接口，在中控室直接訪問裝卸船機CMS電腦上的OPC Serve相關數據。該系統主要有3大部分：

1）PLC ：收集現場設備數據，并實現控制；

2）CMS ：服務器端的通用軟件，安裝有OPC Client，可以提供遠程訪問OPC接口；

3）客戶機：通過遠程訪問OPC接口來獲取數據，從而掌握設備現狀；遠程訪問OPC接口的網絡拓撲結構圖如圖1所示：

3.1實現條件

1）為了統一設置DCOM，要訪問OPC的電腦的登錄用戶名與密碼必須公開；

2）要實現中控機訪問CMS，中控機和CMS必須在同一局域網內，允許處于不同或者相同的工作組；同時由于DCOM通訊技術只支持局域網，故DCOM不能跨越網關和路由器。

3.2具體實現

1）首先注冊ABB的OPC ServeABB公司提供一個注冊表文件，方便在客戶機上注冊ABB的OPC Serve。

2） 配置DCOM

（1）打開 開始運行 鍵入dcomcnfg.exe；

（2）展開左側目錄數“控制臺根目錄”“組件服務”“計算機”“我的電腦”，點擊落在菜單中選擇“屬性”；

（3）選擇“默認屬性”，“在此計算機上啟用分布式COM”復選框前已打勾，同時設置“默認身份驗證級別”為“無”；

（4）選擇“COM安全”選項卡，單擊“訪問權限”中的“編輯默認值”按鈕，然后選擇“ANONYMOUS LOGON”的權限，確認遠程訪問的允許下打勾；

（5）重新啟動計算機，才能使以上設置生效。

3.3 防火墻的設置

Windows操作系統會自動打開系統防火墻，要使DCOM設置生效,可選擇以下方法中的一種：

最為直接的方式就是關閉防火墻；

開戶防火的TCP/IP協議的135端口；

在防火中允許相關的OPC程序的運行。

4 結論

通過OPC接口，中控機可以實時高效的掌握裝、卸船機的工作狀態，為技術人員提供了實時的數據庫數據。隨著OPC協議的成熟及應用的推廣，其應用也受到廠商高度的重視，很多公司都在原來產品的基礎上添加了對OPC協議的支持。OPC協議統一了數據訪問的接口，使控制系統進一步走向開放，實現信息的集成和共享，用戶能夠得到更多的方便。而且OPC協議技術改變了原有的控制系統模式，給工業自動化領域帶來了勃勃生機，也給國內系統生產廠商提出了一個發展的機遇和挑戰。而且在實時數據庫開發中OPC協議的應用，也使得人們開發的實時數據庫軟件可以更好的符合實際的應用。應用OPC協議，可以高效實時的進行數據采集；在數據存儲中，對實時數據和歷史數據的存儲都能保證實時性；在數據庫管理中，能夠及時對現場事件進行處理。同時通過遠程訪問OPC接口，使信息和資料更好更快的進行傳遞。

參考文獻

篇9

關鍵詞： 實時操作系統； LwIP； Modbus/TCP； 客戶端/服務器

中圖分類號： TP 273文獻標識碼： Adoi： 10.3969

引言所謂工業以太網，是根據國際標準IEEE802.3，設計應用于工業控制系統現場的需要，它的特點主要有系統安全性高和數據實時性強等。近年來，工業以太網控制技術和網絡協議設計技術快速發展，協議設計也有了突破性的進展，工業以太網技術得以迅速發展。ModbusIDA組織是由施耐德公司成立的，就是為了專門對Modbus協議進行研究和開發的。在國內，Modbus TCP/IP協議已經處于比較成熟的階段，并對其廣泛應用。為了讓Modbus廣泛有效地使用，提出了一種支持多線程實時應用的方案，即基于AT91R40008的微處理器，在實時操作系統uC/OSII和ARM7內核的軟硬件平臺上，通過移植TCP/IP協議棧[1]LwIP到ARM開發平臺并結合Modbus/TCP協議實現通信處理器模塊通信的功能。1Modbus/TCP協議模型Modbus/TCP協議[23]是在TCP/IP標準中，應用層采用工業領域事實標準Modbus實現的。經過國際公認，502端口被專門用于Modbus TCP/IP應用層，且其串行總線方式支持各種介質的rs232、rs422、rs485接口，網絡通信模式如圖1所示。

圖1Modbus/TCP的網絡通信模式

Fig.1The network communication mode of

Modbus/TCP

圖2Modbus/TCP通信結構

Fig.2Modbus/TCP communication structure

在一個客戶端與服務器的以太網TCP/IP協議為基礎的網絡上，Modbus報文傳輸服務提供商的設備之間可以進行相互的通信，且支持Modbus請求、響應、指示和證實這4 種類型的客戶端/服務器模式報文。Modbus/TCP客戶端首先要通過啟動事務報文處理，并在網絡上發送一個Modbus請求，服務器端接收到該報文請求，產生Modbus指示信號，當服務器收到該請求時，會自動產生一個Modbus響應，并向客戶端發送此響應，當客戶端接收到信息時，也會做出響應的反應，即產生Modbus證實來確認已經將Modbus請求發送完畢。Modbus TCP/IP的通信系統可以包括不同類型的嵌入式設備，例如TCP/IP網絡可以通過網橋或交換機與串行鏈路子網相連，且客戶端串行鏈路和服務器端串行鏈路通過TCP/IP網關連接到MODBUS TCP/IP上，最終可以相互之間進行通信，其通信結構如圖2所示。光學儀器第35卷

第1期李慧燕，等：Modbus/TCP協議的通信處理器模塊設計

Modbus/TCP功能組件結構模型[4]主要由四個層次組成，由下到上是TCP/IP棧、TCP管理層、通信應用層和用戶應用程序。其中，在Modbus/ TCP通信的應用層中包含了Modbus客戶端、Modbus服務器、Modbus客戶端接口和Modbus服務器接口四個部分，是系統的核心所在。 Modbus設備可以提供客戶端/服務器Modbus接口和Modbus后臺接口，而后臺接口包括四種數據類型：離散輸入Discrete Input、離散輸出Coil、寄存器輸入Input Register和寄存器輸出Holding Register。Modbus客戶端完成對用戶的遠程控制和設備間的交換信息，用戶發送一個Modbus請求到客戶端接口，然后調用一個Modbus等待，最后再確認該事務處理。 Modbus客戶端接口允許用戶應用程序生成，并通過提供的Modbus服務請求接口訪問Modbus應用對象。 Modbus服務器的主要功能是等待接收一個Modbus請求來讀取和寫入，然后生成Modbus響應。Modbus的后臺接口僅僅是一個Modbus服務器的應用程序對象之間的接口。圖3系統硬件開發平臺框圖

Fig.3The block diagram of system hardware

篇10

【關鍵字】 氣象 短信 網關接口 CMPP協議

一、CMPP協議概述

CMPP（China Mobile Peer to Peer）協議即中國移動點對點協議，是中國移動通信互聯短信網關接口協議。

CMPP主要提供兩類操作：短信發送和短信接收。對于短信發送功能需要前轉的MO操作主要可分為八步：（1）源ISMG接受手機發出的數據請求；（2）源ISMG返回響應；（3）源ISMG在本地無法查詢到要連接的SP，向GNS即匯接網關發送路由請求信息；（4）GNS返回路由信息；（5）源ISMG根據GNS返回的路由信息將請求前轉給目的ISMG；（6）目的ISMG返回響應；（7）目的ISMG將請求信息送往SP；（8）SP返回響應。隨后，SP返回響應被目的ISMG接收到后會生成MO狀態報告發送至源ISMG。而以上所述八個步驟中三至八步驟皆使用CMPP協議。

短信接收與短信發送是逆向的，也可分為八個步驟：（1）源ISMG接收SP發出的數據請求；（2）源ISMG返回響應；（3）源ISMG在本地數據庫中無法找到目標手機號段對應的網關代碼便向GNS發送路由請求信息；（4）匯接網關返回路由信息；（5）根據路由信息，源ISMG將請求前轉給目的ISMG；（6）目的ISMG返回響應；（7）目的ISMG將請求信息發送給SMC；（8）SMC返回響應給目的ISMG。而對于以上短信接收的八個步驟，步驟一至六皆使用CMPP協議。

二、網關接口系統

一系列邏輯通信機組成了網關接口層，接口層接入各地市的移動短信網關，建立一條各移動的短信網關與短信平臺之間的信息傳輸通道，實現短信的流量控制和存儲轉發。通信接口層接收到業務層群發服務器提交的需要下發的短信，并將短信發送至移動的短信網關，再經由移動短信網關向用戶發送短信。通信接口層接收移動的省短信網關匯集的全省移動用戶發送的短信，再轉發到業務邏輯層應用服務器進行邏輯處理。

2.1流量控制算法

網關發送的流量控制直接影響到發送的成功率和發送速率，SP的發送流量會受到運營商網關一端資源、處理能力以及短信中心承載能力等因素的限制。若要使資源得到充分利用，以最快速度完成發送任務，則SP一端需要保持發送速率小于等于運營商分配的流量?？刂品椒煞譃槿剑孩僭诿總€連接上設立發送計數器，按照設定好的時間粒度在間隔時間內統計短信條數，計數器達到分配的流量則暫停發送，下一個時間間隔開始后重新啟動發送過程。②在發送失敗率提高時將發送速率適當向下微調。③發送速率低于下限值關閉當前連接重新建立新連接。

2.2網關發送加速過程

本文采用以下三種措施解決網關發送速度慢的問題：①動態配置協議模塊。每個協議處理模塊皆可根據網關分配的流量來工作，一個運營商網關可以承載多個協議處理模塊，在協議處理模塊的TCP連接上有一個滑動窗口來控制底層的通訊流量，一般設定為16，根據端處理能力和網絡條件判斷，來對這個值進行調節。②配置發送任務生成模塊。某些時刻發送任務生成會受到數據庫和計算機任務調度的限制，無法滿足發送速度所需。所以系統對模塊的個數會依據發送和生成速度來動態增加和減少，及時將發送短信放入緩沖池。③緩沖池管理。采用最近、最少使用法管理發送接收緩沖池，有效提高發送性能和緩沖池利用率。

2.3協議處理和協議跟蹤實現

協議處理，首先將需要發送的氣象短信發送到緩沖池，等待系統調度，當網關成功接收到短信并建立長連接，緩沖池中的有關信息與系統業務代碼建立對應關系，然后將氣象短信通過網關發送給用戶。同時為了保證完整性，系統會依據用戶接收狀態判斷是否重發。

協議跟蹤，協議跟蹤功能使得用戶可以監視系統運行情況，在系統異常和用戶反映時可以利用消息跟蹤對錯誤原因進行分析，同時重要錯誤信息可產生告警記錄，根據用戶號碼、業務接口號和服務類型進行統計可使用戶明確掌握系統日常運行情況。

三、總結

目前，手機用戶發送接收短信已經非常自由，信息技術不斷發展，用戶需求不斷提高，對于氣象的動向掌握越來越重視。本文應用中國移動點對點協議CMPP，基于氣象實時數據庫，討論并設計了氣象短信網關接口系統，為氣象移動互聯網形成了“一點接入、全省服務”的服務體系。

參 考 文 獻

[1]李廷蘭.基于CMPP協議的短信接口程序開發設計.電子科技大學.2010（10）