分布式測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

分布式測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)8.2分布式控制系統(tǒng)(DCS)8.3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)8.4系統(tǒng)集成與集成自動化系統(tǒng)8.5分布式測控網(wǎng)絡(luò)舉例第二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

8.1.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)概述

8.1.2數(shù)據(jù)通信編碼技術(shù)

8.1.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu)

8.1.4IEEE802標準

8.1.5工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評價和選型第三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.1.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)概述1.網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中互連的點稱為結(jié)點或站，結(jié)點間的物理連接結(jié)構(gòu)稱為拓撲，采用拓撲學(xué)來研究結(jié)點和結(jié)點間連線(稱鏈路)的幾何排列。局部網(wǎng)絡(luò)通常有四種拓撲結(jié)構(gòu)：星形、環(huán)形、總線形和樹形。第四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日（1）星形結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：中心結(jié)點是主結(jié)點，它接受各分散結(jié)點的信息再轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)結(jié)點，具有中繼交換和數(shù)據(jù)處理功能。工作過程：當某一結(jié)點想要傳輸數(shù)據(jù)時，它首先向中心結(jié)點發(fā)送一個請求，以便同另一個目的結(jié)點建立連接。一旦兩個結(jié)點建立了連接，則在這兩點間就象是一條專用線路連接起來一樣，進行數(shù)據(jù)傳輸。第五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日特點：①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，便于控制和管理，建網(wǎng)容易；②網(wǎng)絡(luò)延遲時間短，傳輸錯誤率較低；③網(wǎng)絡(luò)可靠性較低，一旦中央結(jié)點出現(xiàn)故障將導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓；④網(wǎng)絡(luò)資源大部分在外圍點上，相互結(jié)點必須經(jīng)過中央結(jié)點才能轉(zhuǎn)發(fā)信息；⑤通訊電路都是專用線路，利用率不高，故網(wǎng)絡(luò)成本較高。第六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日（2）環(huán)形結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：各結(jié)點通過環(huán)接口連于一條首尾相連的閉合環(huán)形通信線路中，環(huán)網(wǎng)中，數(shù)據(jù)按事先規(guī)定好的方向從一個結(jié)點單向傳送到另一結(jié)點。工作過程：一個結(jié)點按事先規(guī)定好的方向從一個結(jié)點單向傳送到另一個結(jié)點，當傳送信息的目的地值與環(huán)上的某結(jié)點的地址相等時，信息才被該結(jié)點的環(huán)接口接收，否則，繼續(xù)向下傳送。第七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日特點：①信息流在網(wǎng)絡(luò)中是沿固定的方向流動，故兩個結(jié)點之間僅有唯一的通路，簡化了路徑選擇控制；

②環(huán)路中每個結(jié)點的收發(fā)信息均由環(huán)接口控制，控制軟件較簡單；③環(huán)路中，當某結(jié)點故障時，可采用旁路環(huán)的方法，提高了可靠性；④環(huán)結(jié)構(gòu)其結(jié)點數(shù)的增加將影響信息的傳輸效率，故擴展受到一定的限制。應(yīng)用：環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較適合于信息處理和自動化系統(tǒng)中使用，是微機局部網(wǎng)絡(luò)中常用的結(jié)構(gòu)之一。特別是IBM公司推出令牌環(huán)網(wǎng)之后，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就被越來越多的人所采用。第八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日（3）總線形結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：個結(jié)點經(jīng)其接口，通過一條或幾條通訊線路與公共總線連接。其任何結(jié)點的信息都可以沿著總線傳輸，并且能被任一結(jié)點接收?？偩€形網(wǎng)絡(luò)的接口內(nèi)具有發(fā)送器和接收器。工作過程：接收器接收總線上的串行信息，并將其轉(zhuǎn)換為并行信息送到結(jié)點；發(fā)送器則將并行信息轉(zhuǎn)換成串行信息廣播發(fā)送到總線上。當在總線上發(fā)送的信息目的地址與某一結(jié)點的接口地址相符時，傳送的信息就被該結(jié)點接收。由于一條公共總線具有一定的負載能力，因此總線長度有限，其所能連接的結(jié)點數(shù)也有限。第九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日特點：①結(jié)構(gòu)簡單靈活，擴展方便；②可靠性高，網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度快；③共享資源能力強，便于廣播式工作；④設(shè)備少，價格低，安裝和使用方便；⑤由于所有結(jié)點共用一條總線，因此總線上傳送的信息容易發(fā)生沖突和碰撞，故不易用在實時性要求高的場合。應(yīng)用：總線形結(jié)構(gòu)是目前使用最廣泛的結(jié)構(gòu)，也是一種最傳統(tǒng)的主流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)最適于信息管理系統(tǒng)、辦公室自動化系統(tǒng)、教學(xué)系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。第十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日（4）樹形結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：

分層結(jié)構(gòu)，適用于分級管理和控制系統(tǒng)。特點：①通訊線路總長度較短，連網(wǎng)成本低，易于擴展，但結(jié)構(gòu)較星形復(fù)雜；②網(wǎng)絡(luò)中除葉結(jié)點外，任一結(jié)點或連線的故障均影響其所在支路網(wǎng)絡(luò)的正常工作。第十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)：網(wǎng)絡(luò)中常用的傳輸介質(zhì)有電話線，同軸電纜，雙絞線，光導(dǎo)纖維電纜，無線與衛(wèi)星通信。對于傳輸介質(zhì)，包括以下特性：物理特性，傳輸特性，連通特性，地理范圍，抗干擾性和相對價格。介質(zhì)訪問控制：各結(jié)點通過公共通道傳輸信息，因此存在如何合理分配信道的問題（既充分利用信道的空間和時間，又防止發(fā)生各信息間的互相沖突）。訪問控制方式的功能就是合理解決信道的分配。2.介質(zhì)訪問控制技術(shù)第十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日微機局部網(wǎng)絡(luò)常用的傳輸訪問控制方式有三種，即☆沖突檢測的載波偵聽多路訪問(CSMA／CD)；☆令牌環(huán)(TokenRing)；☆令牌總線(TokenBus)。三種方式都得到IEEE802委員會的認可，成為國際標準。第十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日(1）沖突檢測的載波偵聽多路訪問(CSMA／CD)工作原理：當某一結(jié)點要發(fā)送信息時，首先要偵聽網(wǎng)絡(luò)中有無其它結(jié)點正在發(fā)送信息，若沒有則立即發(fā)送；否則，等待一段時間，直至信道空閑，開始發(fā)送。主要用于總線型和樹形結(jié)構(gòu)。確定等待時間的方法：①當某結(jié)點檢測到信道被占用后，繼續(xù)檢測，發(fā)現(xiàn)空閑，立即發(fā)送；②當某點檢測到信道被占用后就延遲一個隨機時間，然后再檢測。重復(fù)這一過程，直到信到空閑，開始發(fā)送。第十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日沖突的解決方法：由于傳輸線上不可避免的有時間的延遲，有可能多個站同時監(jiān)聽到線上空閑并開始發(fā)送，從而導(dǎo)致沖突。因此，當結(jié)點開始發(fā)送信息時，該結(jié)點繼續(xù)對網(wǎng)絡(luò)檢測一段時間，且把收到的信息和自己發(fā)送的信息進行比較，若相同，則發(fā)送正常進行；若不同，說明由其它結(jié)點發(fā)送信息，引起混亂，應(yīng)立即停止，等待一個隨機時間，在重復(fù)上述過程。第十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日結(jié)論：

CSMA／CD方式原理較簡單，且技術(shù)上較易實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點處于同等地位，無需集中控制，但不能提供優(yōu)先級控制，所有結(jié)點都有平等競爭的能力，在網(wǎng)絡(luò)負載不重情況下，有較高的效率，但當網(wǎng)絡(luò)負載增大時，發(fā)送信息的等待時間加長，效率顯著降低。由于CSMA的訪問存在發(fā)報沖突問題，而產(chǎn)生沖突的原因是由于各站點發(fā)報是隨機的。為了解決這種由于“隨機”而產(chǎn)生的沖突問題，可采用有控制的發(fā)報方式。如令牌發(fā)送技術(shù)。第十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日令牌環(huán)：適用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。令牌是控制標志，網(wǎng)中只設(shè)一張令牌，并依次沿各結(jié)點傳送。令牌的兩個狀態(tài)“空”狀態(tài)：表示令牌沒有被占用，當其傳至正待發(fā)送信息的結(jié)點時，該結(jié)點立即發(fā)送，并置令牌為“忙”狀態(tài)?！懊Α睜顟B(tài)：表示令牌被占用，即令牌正在攜帶信息發(fā)送，當所發(fā)信息環(huán)繞一周，由發(fā)送結(jié)點將“忙”令牌置為“空”令牌。

（2）令牌環(huán)(TokenRing)第十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日工作過程：令牌依次沿每個結(jié)點傳送，使每個結(jié)點都有平等發(fā)送信息的機會。當一個結(jié)點占令牌期間其它結(jié)點只能處于接收狀態(tài)。當所發(fā)信息繞環(huán)一周，并由發(fā)送結(jié)點清除，“忙”令牌又被置為“空”狀態(tài)，繞環(huán)傳送令牌。當下一結(jié)點要發(fā)送信息時，則下一結(jié)點便得到這一令牌，并可發(fā)送信息。

令牌環(huán)的特點：能提供可調(diào)整的訪問控制方法；能提供優(yōu)先權(quán)服務(wù)；有較強的實時性；需對令牌進行維護，令牌丟失降低環(huán)路利用率；控制電路復(fù)雜。第十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日（3）令牌總線(TokenBus)將令牌訪問原理應(yīng)用于總線網(wǎng)，構(gòu)成令牌總線方式。原理：這種方式和CSMA/CD方式一樣，采用總線網(wǎng)絡(luò)拓撲，但不同的是在網(wǎng)上各工作站按一定的順序形成一個邏輯環(huán)。每個工作站在環(huán)中均有一個指定的邏輯位置，末站的后站就是首戰(zhàn)，即首尾相連。每站都有先行站和后繼站的地址，總線上各站的物理地址和邏輯位置無關(guān)。第十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日工作過程：當各站都沒有幀發(fā)送時，令牌的形式為空標記。當一個站要發(fā)送幀時，需要等待空標記通過，然后將它改為忙標志。緊跟著忙標記，該站把數(shù)據(jù)幀發(fā)送到環(huán)上。由于標記是忙狀態(tài)，所以其他站不能發(fā)送幀，必須等待。接收幀的過程是這樣的，當幀通過站時，該站將幀的目的地址和本站的地址相比較，如地址不符合，則不接收數(shù)據(jù)，同時將幀送入環(huán)上。如果符合，則將幀放入接收緩沖器，再輸入到站內(nèi)，同時將幀送回到環(huán)上。發(fā)送的幀在環(huán)上循環(huán)一周后再回到發(fā)送站，將該幀從環(huán)上移去，同時將標記改為空閑標記。第二十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日不同于令牌環(huán)的是，在令牌總線中，信息可以雙向傳送、任何結(jié)點都能“聽到”其它結(jié)點發(fā)出的信息。為此，結(jié)點發(fā)送的信息中要有指出下一個要控制的結(jié)點的地址。由于只有獲得令牌的結(jié)點才可發(fā)送信息(此時其它結(jié)點只收不發(fā))，因此該方式不要檢測沖突就可以避免沖突。第二十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日特點：

1.網(wǎng)絡(luò)必須要有初始化功能，即能夠產(chǎn)生一個順序訪問的次序。這就是一個爭用的過程，爭用的結(jié)果是只有一個站能夠獲得標記，并產(chǎn)生次序。

2.當網(wǎng)絡(luò)中的標志丟失或者產(chǎn)生多個標記時，必須有故障恢復(fù)功能。

3.必須有消除不活動結(jié)點或者添加新的結(jié)點的功能。

4.吞吐能力大，吞吐量隨數(shù)據(jù)傳輸速率的提高而增加；

5.控制功能不隨電纜長度的增加而減弱；

6.不需沖突檢測。第二十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日3.信息交換技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)中，通信的基本交換方式分為兩類：線路交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換。存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換中，包括報文存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換和報文分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換。（1）線路交換（2）報文交換（3）分組交換第二十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日交換原理：

通過網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點在兩個站之間建立一條專用的物理線路進行數(shù)據(jù)傳送，傳送結(jié)束再“拆除”線路。交換過程：線路交換方式的通信分三步：建立線路，傳送數(shù)據(jù)，拆除線路。由于建立了一條專用線路，所以報文傳送的實時性好，各結(jié)點延時小。但是，一旦兩站連接起來，即使沒有數(shù)據(jù)傳送，別的站也不能用線路上的結(jié)點，因而線路的利用率低。為了提高利用率，可采用報文交換。（1）線路交換第二十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第二十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日(2)報文交換報文交換不需要建立一條專用線路。在要發(fā)送的報文上附加目的站點，然后把報文交給站點傳送，節(jié)點接收報文，并暫存這個報文，然后發(fā)送到下一個節(jié)點。報文交換的優(yōu)點是線路的利用率高，這是因為許多報文可以分時共享一條結(jié)點到結(jié)點的線路。并且能把一個報文發(fā)送到多個目的站，只需把這些目的站名附加在報文上。由于報文要在結(jié)點排隊等待，延長了報文到達目的站的時間。第二十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日(3)分組交換分組交換(PacketSwitching)綜合了線路交換和報文交換的優(yōu)點。首先將前面所說的報文分成若干個報文段，并在每個報文段上附加傳送時所必需的控制信息，如下圖所示。這些報文段經(jīng)不同的路徑分別傳送到目的站后，再拼裝成一個完整的報文。對于這些報文段，稱為報文分組，它是分組交換中的基本單位。第二十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第二十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日分組交換與報文交換的形式差別在于不是以報文為單位，而是以報文分組為單位進行傳送。問題是網(wǎng)絡(luò)如何管理這些報文分組流，一般有兩種方法：①數(shù)據(jù)報(Datagram)方法②虛電路(VirtualCircuit)方法虛電路方法適用于兩個站希望在一段連續(xù)的時間內(nèi)交換數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)報方法適用于發(fā)送一個或幾個報文分組(如狀態(tài)信息、控制信息)等。一般地說，分組交換網(wǎng)最好是這兩種方法都有，這樣可進一步提高通信效率。第二十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日4.差錯控制技術(shù)差錯控制技術(shù)包括檢驗錯誤和糾正錯誤。

(1)奇偶校驗在每一個字符的最后1bit發(fā)送之后附加一個奇偶校驗位，這個校驗位有可能是0或1，加上這個校驗位，使所發(fā)送的任何字符中1的個數(shù)始終為奇數(shù)稱為奇校驗，始終為偶數(shù)稱為偶校驗。奇偶校驗通常用于每幀只傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)的異步通信方式。第三十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第三十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日將要傳送的二進制序列看成是一個代數(shù)多項式M(x)，x為2，二進制序列中的1和0為多項式的系數(shù)。如：10110110，可看成M(x)=x7+x5+x4+x2+xM(x)被另一個多項式G(x)去除，就得到商Q(x)和余數(shù)R(x)即:M(x)/G(x)=Q(x)……R(x)M(x)-R(x)G(x)=Q(x)那么即商為Q(X)，余數(shù)為0。G(x)稱為生成多項式。（2）循環(huán)冗余校驗——CRC校驗第三十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日所以在發(fā)送端進行除法運算后，將M(x)和余數(shù)R(x)一起發(fā)過去，在接收端進行運算，如果余數(shù)得0，則傳送結(jié)果正確。適用范圍：每幀由多個字節(jié)組成的同步方式。M(x)-R(x)G(x)通常用兩種生成多項式：SDLC生成多項式:x16+x15+x2+x1CRC-16生成多項式:x16+x12+x5+x1第三十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日（3）糾錯方式重發(fā)糾錯方式：發(fā)送端發(fā)送能夠檢錯的信息碼，接收端根據(jù)該碼的編碼規(guī)則，判斷有無錯誤，并把錯誤結(jié)果反饋給發(fā)送端。如果發(fā)送錯，則再次發(fā)送，直到接收端認為正確為止。自動糾錯方式：發(fā)送端發(fā)送能夠糾錯的信息碼，而不僅僅是檢錯的信息碼。接收端收到該碼后，通過譯碼不僅能自動發(fā)現(xiàn)錯誤，而且能自動地糾錯。傳輸效率低，譯碼設(shè)備復(fù)雜。第三十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日混合糾錯方式：上述兩種混合。發(fā)送端發(fā)送的信息碼不僅能發(fā)現(xiàn)錯誤，而且還由一定的糾錯能力。接收端收到該碼后，如果錯誤位數(shù)在糾錯能力以內(nèi)，則自動糾錯，如果錯誤過多，則要求重發(fā)。第三十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.1.2數(shù)據(jù)通信編碼技術(shù)通信方式：并行通信、串行通信并行通信傳送的速度高，但傳送的距離很短，通常小于10m；串行通信傳送的速度低，但傳送的距離很長，通?？蛇_幾十至幾千米，甚至更遠。串行通信可分為異步和同步傳送兩種。第三十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日通信類型串行通信并行通信異步同步字符同步位同步單同步雙同步外同步傳送方式單工半雙工全雙工通信類型與數(shù)據(jù)傳送方式第三十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日數(shù)據(jù)編碼第三十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.1.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu)在通信網(wǎng)絡(luò)中，對所有節(jié)點來說，要進行信息交換就必須遵從某種都能接受的規(guī)則，這些規(guī)則的集合稱為協(xié)議。通信協(xié)議又稱通信規(guī)程，它是通信雙方如何進行對話的約定，協(xié)議主要功能是數(shù)據(jù)交換、信息編碼、差錯控制與線路合理利用等。通信協(xié)議從功能看分為若干層，每一層都利用下一層提供的服務(wù)來實現(xiàn)本層的功能，形成層次結(jié)構(gòu)，層與層之間通過接口來互相聯(lián)系。第三十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日為便于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，國際標準化組織ISO（InternationalStandardizationOrganization）在1978年建立了一個開放系統(tǒng)互聯(lián)技術(shù)委員會，提出了一個標準的協(xié)議結(jié)構(gòu)―開放式系統(tǒng)互聯(lián)OSI(OpenSystemInterconnection)參考模型為連接分布式應(yīng)用處理的“開放”系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。開放型互聯(lián)OSI參考模型共分為七層功能及協(xié)議，從下至上依次為物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、對話層、表示層、應(yīng)用層。如圖所示。第四十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日OSI參考模型第四十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日1.物理層物理層并不是物理媒體本身，它只是對通訊雙方的機械、電氣、連接規(guī)程進行規(guī)定。

功能：在信道上傳輸未經(jīng)處理的信息。連接兩個物理設(shè)備，為鏈路層提供透明位流傳輸所必須遵循的規(guī)則，有時也被稱為物理接口。物理層的協(xié)議主要提供在DTE(數(shù)據(jù)終端設(shè)備)和DCE(數(shù)據(jù)通信設(shè)備)之間的接口。

協(xié)議：RS-232C、RS-422A、RS-423A、RS-485等均為物理層協(xié)議。第四十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日2.數(shù)據(jù)鏈路層

功能：將有差錯的物理鏈路改造成對于網(wǎng)絡(luò)層來說是無差錯的傳輸鏈路。

具體內(nèi)容：將數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)幀，并在接收端檢驗傳輸?shù)恼_性。

協(xié)議：同步數(shù)據(jù)鏈路控制(SDLC)、高級數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)以及異步串行數(shù)據(jù)鏈協(xié)議都屬于此范圍。第四十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日3.網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)使網(wǎng)絡(luò)中傳輸分組。它以鏈路層提供的無差錯傳輸為基礎(chǔ)，向高層（傳輸層）提供兩個主機之間的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層規(guī)定了分組(第三層的信息單位)在網(wǎng)絡(luò)中是如何傳輸?shù)摹?/p>

具體內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)層控制網(wǎng)絡(luò)上信息的切換和路由選擇。因此，本層要為數(shù)據(jù)從源點到終點建立物理和邏輯的連接。

功能：控制信息交換、路由選擇與中繼、網(wǎng)絡(luò)流量控制、網(wǎng)絡(luò)的連接與管理等。協(xié)議：X.25協(xié)議、IP協(xié)議。第四十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日4.傳送（傳輸）層傳送層是一真正的源—目的或端—端層。即在源計算機上的程序與目的機上的類似程序使報頭和控制報文進行對話。

功能：從會話層接收數(shù)據(jù)，把它們傳到網(wǎng)絡(luò)層并保證這些數(shù)據(jù)全部正確地到達另一端。

具體內(nèi)容：在源主機與目的主機進程之間提供可靠的端—端通信，確保能夠控制端到端的數(shù)據(jù)完整性。

協(xié)議：TCP協(xié)議第四十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日5.會話層用戶(即兩個表示層進程)之間的連接稱為會話。為了建立會話，用戶必須提供希望連接的遠程地址(會話地址)，會話雙方首先需要彼此確認，以證明它有權(quán)從事會話和接收數(shù)據(jù)，然后兩端必須同意在該會話中的各種選擇項的確定，在這以后開始數(shù)據(jù)傳輸。

功能：控制建立或結(jié)束一個通信會話的進程。

具體內(nèi)容：檢查并決定一個正常的通信是否正在發(fā)生。如果沒有發(fā)生，這一層在不丟失數(shù)據(jù)的情況下恢復(fù)會話，或根據(jù)規(guī)定，在會話不能正常發(fā)生的情況下終止會話。第四十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日6.表示層要解決的問題：如何描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并使之與機器無關(guān)。

功能：通過一些編碼規(guī)則定義在通信中傳送這些信息所需要的傳送語法，實現(xiàn)不同信息格式和編碼之間的轉(zhuǎn)換。表示層提供兩類服務(wù)：相互通信的應(yīng)用進程間交換信息的表示方法與表示連接服務(wù)。

具體內(nèi)容：常用的轉(zhuǎn)換有正文壓縮、提供加密、解密；文件格式的轉(zhuǎn)換；輸入輸出格式的轉(zhuǎn)換。第四十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日7.應(yīng)用層應(yīng)用層實現(xiàn)的功能分兩大部份，即用戶應(yīng)用進程和系統(tǒng)應(yīng)用管理進程。系統(tǒng)應(yīng)用管理進程管理系統(tǒng)資源，如優(yōu)化分配系統(tǒng)資源和控制資源的使用等。由管理進程向系統(tǒng)各層發(fā)出下列要求：請求診斷，提交運行報告，收集統(tǒng)計資料和修改控制等。

功能：規(guī)定在不同應(yīng)用情況下所允許的報文集合和對每個報文所采取的動作。

具體內(nèi)容：這一層負責(zé)與其它高級功能的通信，如分布式數(shù)據(jù)庫和文件傳輸。這一層解決了數(shù)據(jù)傳輸完整性的問題或與發(fā)送／接收設(shè)備的速度不匹配的問題。第四十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.1.4IEEE802標準

IEEE802課題組成立于1980年2月，于1981年底提出了IEEE802局域網(wǎng)標準，重要的是對數(shù)據(jù)鏈路層又劃分出兩個子層。IEEE802標準將數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制子層LLC和介質(zhì)存取控制子層MAC。第四十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

物理信號層(PS)：完成數(shù)據(jù)的封裝／拆裝、數(shù)據(jù)的發(fā)送／接收管理等功能，并通過介質(zhì)存取部件(也稱收發(fā)器)收發(fā)數(shù)據(jù)信號。

介質(zhì)存取控制層(MAC)：支持介質(zhì)存取，并為邏輯鏈路控制層提供服務(wù)。它支持的介質(zhì)存取法包括：載波檢測多路存取／沖突檢測(CSMA／CD)、令牌總線(TokenBus)和令牌環(huán)(TokenRing)。

邏輯鏈路控制層(LLC)：支持數(shù)據(jù)鏈路功能、數(shù)據(jù)流控制、命令解釋及產(chǎn)生響應(yīng)等，并規(guī)定局部網(wǎng)絡(luò)邏輯鏈路控制協(xié)議(LNLLC)。第五十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.1.5工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評價和選型1.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評價2.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的選型

(1)大型系統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)選型

(2)中小型系統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)選型第五十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日1．工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評價1.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評價性能評價指標：傳輸速率、吞吐能力、穩(wěn)定性、確定性、可靠性和靈活性。令牌環(huán)與令牌總線的性能比較：

傳輸速率：環(huán)形是點到點連接，傳輸效率高；總線形是多點連接，在總線上形成邏輯環(huán)，邏輯環(huán)不固定，令牌傳遞和維護算法比環(huán)形復(fù)雜。第五十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日吞吐能力：令牌環(huán)數(shù)據(jù)吞吐能力高于令牌總線，原因在于控制結(jié)構(gòu)上的差異。令牌總線是廣播式，數(shù)據(jù)、令牌、回答都要獨占介質(zhì)，使數(shù)據(jù)傳送有效時間減少；令牌是順序循環(huán)訪問，一定條件下有并行工作的特性，其數(shù)據(jù)、令牌、回答可同時傳遞。

穩(wěn)定性：在負載變化的環(huán)境中，令牌環(huán)的穩(wěn)定性較令牌總線好。

確定性：兩種控制結(jié)構(gòu)的通訊方式一樣，確定性相同。

靈活性：總線是無源連接，信息傳輸又不需轉(zhuǎn)發(fā)，增減結(jié)點都無須斷開原系統(tǒng)，可靠性和靈活性強于令牌環(huán)。第五十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日(1)大型系統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)選型大型系統(tǒng)常采用分散型控制的模式，系統(tǒng)主要分為三級，并采用縱向?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)。①分散過程控制級：主要完成自動調(diào)節(jié)和程序控制，可靠性、實時性要求較高。系統(tǒng)一般按調(diào)節(jié)回路或設(shè)備分布，呈典型遞階控制特性，橫向聯(lián)系少。該級數(shù)據(jù)量不大，數(shù)據(jù)包較短，地理分布區(qū)域也較小。采用令牌總線、主從總線或星形結(jié)構(gòu)比較合適，從性能價格比考慮，主從總線結(jié)構(gòu)最佳。2．工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的選型第五十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日②集中操作監(jiān)控級：該級數(shù)據(jù)處理量較大，數(shù)據(jù)包較長且規(guī)整，實時性、可靠性、靈活性也較高。系統(tǒng)一般按設(shè)備和功能混合分布，橫向聯(lián)系較多。因此，該級采用令牌總線較好。③綜合信息管理級：該級數(shù)據(jù)多且傳輸量大，系統(tǒng)按功能橫向分布，地域范圍廣，靈活性要求較低，工作站容量大。因此，本級宜采用令牌環(huán)結(jié)構(gòu)。第五十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日(2)中小型系統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)選型對只有集中操作監(jiān)控級和分散過程控制級的中小型系統(tǒng)：兩級同時使用令牌總線。對傳輸量大、結(jié)點少且分散的場合：監(jiān)控級直接選用令牌環(huán)較好。老企業(yè)技術(shù)改造：星形結(jié)構(gòu)。第五十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.2分布式控制系統(tǒng)(DCS)分布式控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem-DCS)也稱集散控制系統(tǒng)。DCS綜合了計算機(Computer)技術(shù)、控制(Control)技術(shù)、CRT顯示技術(shù)、通信(Commmunication)技術(shù)即4C技術(shù)，集中了連續(xù)控制、批量控制、邏輯順序控制、數(shù)據(jù)采集等功能。第五十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.2.1DCS概述8.2.2DCS的分散過程控制級8.2.3DCS的集中操作監(jiān)控級8.2.4DCS的綜合信息管理級第五十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.2.1DCS概述

DCS的體系結(jié)構(gòu)通常為三級。第一級為分散過程控制級；第二級為集中操作監(jiān)控級；第三級為綜合信息管理級。各級之間由通訊網(wǎng)絡(luò)連接，級內(nèi)各裝置之間由本級的通訊網(wǎng)絡(luò)進行通信聯(lián)系。1.DCS的體系結(jié)構(gòu)第五十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日DCS結(jié)構(gòu)示意圖第六十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日2.DCS的特點

DCS具有以下幾個特點：

(1)硬件積木化

(2)軟件模塊化

(3)控制系統(tǒng)組態(tài)

(4)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

(5)可靠性高第六十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日3.DCS的發(fā)展過程及典型的DCS集散控制系統(tǒng)隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了三個重要發(fā)展階段，各階段的特點和典型產(chǎn)品如下：

第六十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第一階段（1975—1980年）典型產(chǎn)品有美國Honeywell公司的TDC2000。它是一個具有多微處理器的分級控制系統(tǒng)，以分散的控制設(shè)備來適應(yīng)分散的過程對象，將CRT操作站與控制單元分離，并通過數(shù)據(jù)高速公路相連，互相協(xié)調(diào)，實現(xiàn)對工業(yè)過程的控制和監(jiān)視，達到掌握全局的目的。典型產(chǎn)品還有：美國貝利（Bailey）公司的Network90日本橫河（Yokogawa）公司的Centum等。第六十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第二階段（1980—1985年）第二代DCS的通信變?yōu)闊o主站的n:n通信，各控制單元、CRT操作站、上位機等在通信系統(tǒng)中處于“平等地位”,輸出方式是廣播式，網(wǎng)絡(luò)控制以令牌傳送為主。由于在第一代DCS基礎(chǔ)上加入了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得DCS的面貌大大改變，實現(xiàn)了全系統(tǒng)的信息綜合管理。典型代表產(chǎn)品有：Honeywell公司的TDC3000美國西屋（WestingHouse）公司的Wdpf日本橫河（Yokogawa）公司的CentumA.B.C第六十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第三階段（1985年以后）第三代DCS由以制造自動化標準通信協(xié)議MAP(ManufacturingAutomationProtocol)或TOP(TechnicalandOfficeProtocol)為基礎(chǔ)的局域網(wǎng)絡(luò)所組成，力圖解決全企業(yè)的綜合問題。另外，還引進了智能變送器和現(xiàn)場總線（FieldBus），使網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋到現(xiàn)場級（包括傳感器和執(zhí)行器），真正實現(xiàn)了系統(tǒng)的自動化和智能化。典型產(chǎn)品有：Honeywell公司的TDC3000/PM日本橫河（Yokogawa）公司的Centum-XL美國貝利（Bailey）公司的INFI-90等。第六十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日日本橫河電機推出的CENTUM-XL分散型控制系統(tǒng)。第六十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.2.2DCS的分散過程控制級1.現(xiàn)場控制站

(1)現(xiàn)場控制站的構(gòu)成①機箱(柜)②電源③PC總線工業(yè)控制機④通信控制單元⑤手動/自動顯示操作單元第六十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

(2)現(xiàn)場控制站的功能①數(shù)據(jù)采集功能②DDC控制功能③順序控制功能④信號報警功能⑤打印報表功能⑥數(shù)據(jù)通信功能第六十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

(3)現(xiàn)場控制站的工作方式

①控制模式：自動、軟手動、串級、硬手動、上位機控制模式的優(yōu)先級是：硬手動＞軟手動＞自動＞串級＞上位機。②無擾動切換操作

(a)PV跟蹤(PV是測量值)(b)閥值跟蹤

(c)工作模式判定2.智能調(diào)節(jié)器3.可編程序控制器(PLC)第六十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.2.3DCS的集中操作監(jiān)控級1.顯示操作站的構(gòu)成

DCS的集中操作監(jiān)控級主要是顯示操作站。顯示操作站主要由監(jiān)控計算機、鍵盤、CRT顯示器、打印機等幾部分構(gòu)成。第七十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日2.顯示操作站的功能

(1)操作員功能操作員功能主要是指正常運行時的工藝監(jiān)視和運行操作，主要由畫面指示構(gòu)成。主要包括DDC標準三畫面、圖形顯示功能、趨勢曲線畫面、操作指導(dǎo)畫面、報警畫面。

(2)工程師功能工程師功能主要包括系統(tǒng)的組態(tài)功能、系統(tǒng)的控制功能、系統(tǒng)的維護功能、系統(tǒng)的管理功能等。第七十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.2.4DCS的綜合信息管理級

DCS的綜合信息管理級實際上是一個管理信息系統(tǒng)(ManagementInformationSystem,簡稱MIS)，MIS是借助于自動化數(shù)據(jù)處理手段進行管理的系統(tǒng)。MIS由計算機硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫、各種規(guī)程和人共同組成。

第七十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

1.MIS的基本概念

(1)管理管理工作的六個要素是：目標、信息、人員、資金、設(shè)備、物資。

(2)信息（數(shù)據(jù)）

(3)系統(tǒng)第七十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日2.MIS的組成(1)MIS的硬件組成(2)MIS的軟件組成①市場經(jīng)營管理子系統(tǒng)市場經(jīng)營管理信息子系統(tǒng)一般由計劃與市場研究、分配、銷售三個部分組成。②生產(chǎn)管理子系統(tǒng)生產(chǎn)管理的職能包括預(yù)測、計劃、控制三部分。③財務(wù)管理子系統(tǒng)④人事管理子系統(tǒng)第七十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日1．價格昂貴，技術(shù)滯后大部分的DCS廠家都使用自己生產(chǎn)的計算機作為I/O控制站，操作員站和工程師站，這種計算機價格昂貴，通用性差。集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢（補充）（一）傳統(tǒng)集散控制系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)第七十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日2．開放程度不夠自從ISO/OSI提出網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的層次思想以來，開放的思想就引入DCS中，但大多數(shù)DCS廠家只注重不同網(wǎng)絡(luò)之間相互聯(lián)接，不注意不同廠家的硬件、軟件的互操作性，使得用戶對某一DCS廠家的依賴性很強，不利于市場競爭的發(fā)展。3．功能須進一步分散化、智能化傳統(tǒng)的DCS在I/O控制站這一層仍然是一個集中式的結(jié)構(gòu)。有些系統(tǒng)出于成本或其它方面的考慮，將I/O控制站規(guī)模做的很大，這種設(shè)計提高了危險性的集中度，如果為了提高可靠性增加冗余措施，系統(tǒng)成本就會上升。第七十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日1．工業(yè)PC機在DCS中的應(yīng)用工業(yè)PC機在DCS中的應(yīng)用，極大地提高了DCS的性價比，DCS可以采用PC的成熟技術(shù)，把PC作為操作員站和I/O控制站。2．通用化、標準化軟件包在DCS中的應(yīng)用在軟件領(lǐng)域內(nèi)，完全依靠一個廠家自己開發(fā)研制能力來滿足市場需要已相當因難。DCS中將更多地采用商品化的軟件產(chǎn)品，如：（二）新一代開放式集散控制系統(tǒng)第七十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日（1）組態(tài)軟件DCS中不可缺少的部分，是DCS通用性的表現(xiàn)。（2）監(jiān)控軟件以圖形化、儀表化的軟件界面使得操作簡單。3．分散化和智能化引入現(xiàn)場總線技術(shù)后，智能I/O模塊、智能儀表均具有獨立運行的能力。即使在上位機出故障或失敗的情況下，各個智能單元仍可獨立地運行并執(zhí)行預(yù)定的功能。第七十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.3現(xiàn)場總線(Fieldbus)控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FieldbusControlSystem，F(xiàn)CS）是隨著控制、計算機、網(wǎng)絡(luò)、通信和信息集成技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的?，F(xiàn)場總線是連接工業(yè)過程現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)之間的全數(shù)字化、雙向、多站點的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，與控制系統(tǒng)和現(xiàn)場儀表聯(lián)用，組成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。第七十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

8.3.1現(xiàn)場總線概述8.3.2五種典型的現(xiàn)場總線8.3.3FF現(xiàn)場總線技術(shù)8.3.4工業(yè)以太網(wǎng)第八十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.3.1現(xiàn)場總線概述1.現(xiàn)場總線及其體系結(jié)構(gòu)第八十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日現(xiàn)場總線的體系結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)在以下六個方面。(1)現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)(2)現(xiàn)場設(shè)備互連現(xiàn)場設(shè)備通過一對傳輸線互連。(3)互操作性(4)分散功能塊（如下圖）(5)通信線供電(6)開放式互連網(wǎng)絡(luò)第八十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日DCS中的分散功能塊第八十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日2.現(xiàn)場總線對FCS的變革(1)現(xiàn)場總線對自動化領(lǐng)域的變革用一對通信線連接多臺數(shù)字儀表代替一對信號線只能連接一臺儀表；用多變量、雙向、數(shù)字通信方式代替單變量、單向、模擬傳輸方式；用多功能的現(xiàn)場數(shù)字儀表代替單功能的現(xiàn)場模擬儀表；第八十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日用分散式的虛擬控制站代替集中式的控制站；用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分散控制系統(tǒng)DCS；變革傳統(tǒng)的信號標準、通信標準和系統(tǒng)標準；變革傳統(tǒng)的自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計方法和安裝調(diào)試方法。第八十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日(2)FCS對DCS的變革①FCS的信號傳輸實現(xiàn)了全數(shù)字化，從最底層的傳感器和執(zhí)行器就采用現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，逐層向上直至最高層均為通信網(wǎng)絡(luò)互連。②前面圖示的FCS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是全分散式，它廢棄了傳統(tǒng)的DCS的輸入/輸出單元和控制站，由現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表取而代之，即把DCS控制站的功能化整為零，分散地分配給現(xiàn)場儀表，從而構(gòu)成虛擬控制站，實現(xiàn)徹底的分散控制。第八十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日③FCS的現(xiàn)場設(shè)備具有互操作性，不同廠商的現(xiàn)場設(shè)備既可互連也可互換，并可以統(tǒng)一組態(tài)，徹底改變傳統(tǒng)DCS控制層的封閉性和專用性。④FCS的通信網(wǎng)絡(luò)為開放式互連網(wǎng)絡(luò)，既可同層網(wǎng)絡(luò)互連，也可與不同層網(wǎng)絡(luò)互連，用戶可極方便地共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。⑤FCS的技術(shù)和標準實現(xiàn)了全開放，無專利許可要求，可供任何人使用。第八十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日3.現(xiàn)場總線產(chǎn)生的原因(1)模擬儀表的缺點①一對一結(jié)構(gòu)②可靠性差③失控狀態(tài)④互換性差(2)現(xiàn)場總線的優(yōu)點①一對N結(jié)構(gòu)②可靠性高③可控狀態(tài)④互換性⑤互操作性⑥綜合功能⑦分散控制⑧統(tǒng)一組態(tài)⑨開放式系統(tǒng)第八十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日4.現(xiàn)場總線的發(fā)展過程(1)ISA/SP50(2)PROFIBUS(3)ISP和ISPF(4)WorldFIP(5)HART和HCF(6)FF(現(xiàn)場總線基金會)

第八十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.3.2五種典型的現(xiàn)場總線1.CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò))2.LONWORKS(局部操作網(wǎng)絡(luò))3.PROFIBUS(過程現(xiàn)場總線)4.HART(可尋址遠程傳感器數(shù)據(jù)通路)5.FF(現(xiàn)場總線基金會)現(xiàn)場總線第九十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.3.3FF現(xiàn)場總線技術(shù)

FF現(xiàn)場總線標準共有四層協(xié)議，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層和用戶層。。

1.物理層(PhysicalLayer)

物理層定義了傳送數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)，信號波形的幅度限制，以及傳輸介質(zhì)，波特率、功耗和網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)。

2.數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)

這一層由上下兩部分組成：下層部分功能是對傳輸介質(zhì)傳送的信號進行發(fā)送、接收控制；上層部分功能是對數(shù)據(jù)鏈路進行控制，保證數(shù)據(jù)傳送到指定的裝置。第九十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

3.應(yīng)用層(ApplicationLayer)

現(xiàn)場總線訪問子層FAS和現(xiàn)場總線報文規(guī)范FMS兩部分構(gòu)成了應(yīng)用層?，F(xiàn)場總線訪問子層提供3類服務(wù)：發(fā)布/索取，客戶機/服務(wù)器，報告分發(fā)，這3類服務(wù)被稱為虛擬通信關(guān)系VCR。

4.用戶層用戶層規(guī)定了標準的“功能塊”供用戶組態(tài)成為系統(tǒng)。利用功能塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)執(zhí)行數(shù)據(jù)采集、控制和輸出功能。每一個功能塊包含一種對數(shù)據(jù)進行處理的算法。用戶為每一個功能塊定義一個名稱，稱為塊標記。在同一網(wǎng)絡(luò)中名稱必須唯一。數(shù)據(jù)被分解成輸入、輸出和內(nèi)部變量。第九十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.3.4工業(yè)以太網(wǎng)

1.以太網(wǎng)概述以太網(wǎng)是當今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標準，組建于七十年代早期。Ethernet(以太網(wǎng)）是一種傳輸速率為10Mbps的常用局域網(wǎng)（LAN）標準。

2.工業(yè)以太網(wǎng)所謂工業(yè)以太網(wǎng)(IndustrialEthernet)，就是應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù)。第九十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日3.原理及體系結(jié)構(gòu)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議有多種，如HSE、ProfiNet、Ethernet/IP、ModbusTCP等，它們在本質(zhì)上仍基于以太網(wǎng)技術(shù)（即IEEE802.3標準）。4.工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層ISO/OSI模型TCP/UDPIPIEEE802.3傳輸層應(yīng)用層工業(yè)以太網(wǎng)圖8-16工業(yè)以太網(wǎng)通信模型第九十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.4系統(tǒng)集成與集成自動化系統(tǒng)8.4.1系統(tǒng)集成的含義與框架8.4.2集成自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)8.4.3綜合自動化技術(shù)第九十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日8.4.1系統(tǒng)集成的含義與框架1.系統(tǒng)集成的含義系統(tǒng)集成(Sy