工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)5-打印版2課件

1工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)（現(xiàn)場總線）2為什么要學(xué)習(xí)ControlNet現(xiàn)場總線？1、ControlNet是一種高速的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò);2、ControlNet是開放、實時、具有確定性和可重復(fù)性(Determinism

&

Repeatability)的現(xiàn)場總線；3、ControlNet是世界一流的自動化控制和信息解決方案供應(yīng)商——美國羅克韋爾自動化(RockwellAutomation)公司推出的最優(yōu)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——NetLinx的控制層網(wǎng)絡(luò)，也是羅克韋爾電子化制造（E-manufacturing）概念的主要技術(shù)之一。ControlNet3ControlNet的由來、組織機構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)ControlNet是由美國羅克韋爾自動化公司于1997年推出的一種新的面向控制層的實時性現(xiàn)場總線。1997年7月由羅克韋爾自動化等22家公司聯(lián)合發(fā)起成立了控制網(wǎng)國際組織CI（ControlNet

International）。CI是一個為用戶和供貨商服務(wù)的非盈利性的獨立組織。它負(fù)責(zé)ControlNet技術(shù)規(guī)范的管理和發(fā)展，并通過開發(fā)測試軟件提供產(chǎn)品的一致性測試，出版ControlNet產(chǎn)品目錄，進行ControlNet技術(shù)培訓(xùn)，促進世界范圍內(nèi)ControlNet技術(shù)的推廣和應(yīng)用，等等。2000

年

1

月

、

2002

年

2

月

ControlNet

分

別

成

為

國

際

標(biāo)

準(zhǔn)IEC61158第2版、第3版的類型2（Type

2）。ControlNet4ControlNetControlNet的特點、優(yōu)點與應(yīng)用ControlNet網(wǎng)絡(luò)使用生產(chǎn)者/消費者模型。生產(chǎn)者/消費者模型允許一個發(fā)送設(shè)備（生產(chǎn)者）與多個接收設(shè)備（消費者）之間交換時間緊要的應(yīng)用信息，而不需將發(fā)往多個目的的數(shù)據(jù)發(fā)送多次

。確定性控制網(wǎng)絡(luò)使用一種隱性令牌傳遞機制來提高協(xié)議效率。協(xié)議使用一種基于時間的預(yù)定機制，它可使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以確定性的、可預(yù)測性的方式來訪問媒體，同時也防止了網(wǎng)絡(luò)碰撞。5ControlNetControlNet的主要技術(shù)特點可歸納為：（1）物理層介質(zhì)：RG6同軸電纜、光纖。（2）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌嚎偩€形、星形、樹形及其任何拓?fù)涞幕旌?。?/p>

3

）單網(wǎng)段長度：使用同軸電纜，1000m、

帶2個節(jié)點，250m、帶48個節(jié)點；使用光纖，短距離系統(tǒng)為300m，中等距離系統(tǒng)為7km。6（4）中繼器數(shù)目：串行使用，最大支持5個中繼器，連接6個網(wǎng)段；并行使用，最大支持48個中繼器，連接48個網(wǎng)段。（5）中繼器類型：ac&dc高壓型和dc低壓型。（6）帶中繼器最大拓?fù)溟L度：使用同軸電纜，5000m；使用光纖，30km。（7）網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)：使用中繼器，可編址節(jié)點最多為99個；不帶中繼器，最多48個節(jié)點。ControlNet9ControlNet突出優(yōu)點

：（1）ControlNet是高速的控制和I/O網(wǎng)絡(luò)，具有增強的I/O性能和點對點通信能力，支持多主方式，可以從任何一個節(jié)點（甚至適配器）訪問整個網(wǎng)絡(luò)。（2）對于離散和連續(xù)過程控制應(yīng)用場合，均具有確定性和可重復(fù)性。ControlNet10ControlNet突出優(yōu)點

：（3）先進的生產(chǎn)者/消費者網(wǎng)絡(luò)模型，最大限度地優(yōu)化了帶寬的利用率，并可構(gòu)成多主、主/從、對等的通信結(jié)構(gòu)；媒體訪問算法確保了控制信息傳送時間的準(zhǔn)確性。（4）ControlNet具有靈活的安裝選擇，可使用各種標(biāo)準(zhǔn)的低價同軸電纜，也可使用具有強抗干擾性和本征安全性的光纖，并支持媒體冗余方式。ControlNet11ControlNet體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議分層結(jié)構(gòu)作為羅克韋爾自動化推出的NetLinx三層網(wǎng)絡(luò)控制層的ControlNet，是一種高效、可靠、組態(tài)與編程簡單、結(jié)構(gòu)靈活的高速確定性網(wǎng)絡(luò)，用于對時間有苛刻要求的應(yīng)用場合的信息傳輸，對于在同一鏈路上的I/O、控制器實時互鎖、對等通信報文傳送和編程操作，均具有相同的帶寬。其體系結(jié)構(gòu)與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分別如圖5-1、圖5-2所示。ControlNet支持冗余方式，如圖5-3所示。ControlNet12圖5-1

ControlNet體系結(jié)構(gòu)ControlNet13圖5-2

ControlNet拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)ControlNet14圖5-3

ControlNet冗余方式ControlNet15一種隱性令牌傳遞機制被用于獲取媒體訪問權(quán)。每個節(jié)點均具有1個“隱性令牌寄存器”。所有節(jié)點的“隱性令牌寄存器”含有相同值以防止媒體上的碰撞。每個DLL在MAC幀結(jié)束時將“隱性令牌寄存器”設(shè)為所收到的MAC

ID加1。若隱性令牌寄存器等于本地MAC

ID，則節(jié)點可發(fā)送一個MAC幀。ControlNetControNet使用一種隱性令牌傳遞機制來提高協(xié)議效率。允許所有設(shè)備具有同等機會訪問網(wǎng)絡(luò)，而沒有因向每個設(shè)備傳遞一個“令牌”以使其獲取發(fā)送數(shù)據(jù)的許可的網(wǎng)絡(luò)開銷。協(xié)議使用一種基于時間的預(yù)定機制，它可使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以確定性的、可預(yù)測性的方式來訪問媒體，同時也防止了網(wǎng)絡(luò)碰撞。允許那些被要求基于周期、可重復(fù)和可預(yù)測的，且時間緊要的數(shù)據(jù)在一個預(yù)定義的進度中被生產(chǎn)，而沒有因連續(xù)請求或“輪詢”來獲取數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的效率損失。允許那些本質(zhì)上對時間緊要或偶然性基礎(chǔ)上被要求的數(shù)據(jù)利用任何可用的網(wǎng)絡(luò)時間。這些非預(yù)定的數(shù)據(jù)是在完成時間緊要的數(shù)據(jù)的生產(chǎn)后，在此類數(shù)據(jù)的下一個預(yù)定生產(chǎn)的開始之前被發(fā)送的。

16ControlNet17

如圖所示，MAC幀格式是協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU），MAC幀的各部件以下列順序發(fā)送：前同步、起始界定符、源MAC

ID、0個或多個Lpackets、CRC和結(jié)束界定符。ControlNet18圖

總裝生產(chǎn)線現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)ControlNet19基金會現(xiàn)場總線

1994年6月，現(xiàn)場總線的兩大國際組織ISP（Interoperable

System

Protocol）和北美World

FIP(World

Factory

Instrumentation

Protocol)

組織正式合

并

，

產(chǎn)

生

了

現(xiàn)

場

總

線

基

金

會

（

FieldbusFoundation）?，F(xiàn)場總線基金會是由國際上100多家主要的控制和檢測儀表廠家以及最終用戶組成的非營利性中立組織。其宗旨是開發(fā)適應(yīng)于過程控制、開放、可相互操作、標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線。它同時符合IEC（國際電工委員會）標(biāo)準(zhǔn)及ISA（美國儀器儀表學(xué)會）的SP50標(biāo)準(zhǔn)，在國際上具有廣泛的代表性。20基金會現(xiàn)場總線基金會現(xiàn)場總線（FF,

Foundation

Fieldbus）是目前最具發(fā)展前景，最具競爭力的現(xiàn)場總線之一，目前擁有120多個成員，這包括世界上最主要的自動化設(shè)備供應(yīng)商：AB、ABB、Foxboro、Honeywell、Smar、FUJI

Electric

等。FF的通信模型以ISO/OSI

開放系統(tǒng)模型為基礎(chǔ)，采用了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層，并在其上增加了用戶層。FF總線采用的是令牌總線通信方式，可分為周期通信和非周期通信。21基金會現(xiàn)場總線

FF有高速（H2）和低速（H1）兩種通信速率。H1的傳輸速率為31.25kb/s，傳輸距離可達(dá)1900m，可采用中繼器延長傳輸距離，并可支持總線供電，支持本質(zhì)安全防爆環(huán)境。H2已被高速以太網(wǎng)HSE取代，HSE目前的通信速率為100Mb/s。低速現(xiàn)場總線H1支持點對點連接、總線型、菊花鏈型、樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備數(shù)量取決于總線帶寬、通信段數(shù)、供電能力和通信介質(zhì)的規(guī)格等因素。FF支持雙絞線、同軸電纜、光纜和無線發(fā)射等傳輸介質(zhì)，物理傳輸協(xié)議符合IEC61158-2標(biāo)準(zhǔn)，傳輸信號采用曼徹斯特編碼。22基金會現(xiàn)場總線FF總線擁有非常出色的互操作性，是由于它采用了功能模塊和設(shè)備描述語言（DDL，Device

Description

Language）使得現(xiàn)場節(jié)點之間能準(zhǔn)確、可靠地實現(xiàn)信息互通。目前FF有29個功能塊，其中包括10個基本功能塊和為先進控制規(guī)定的19個標(biāo)準(zhǔn)的附加功能塊。用戶還可以開發(fā)自己的功能塊，這些功能塊之間通過標(biāo)準(zhǔn)的DDL實現(xiàn)互操作。23基金會現(xiàn)場總線

基金會現(xiàn)場總線系統(tǒng)是為了適應(yīng)自動化系統(tǒng)，特別是過程自動化系統(tǒng)在功能、環(huán)境與技術(shù)上的需要而專門設(shè)計的。

這種現(xiàn)場總線的系統(tǒng)是開放的，可以由來自不同制造商的設(shè)備組成。只要這些制造商所設(shè)計與開發(fā)的設(shè)備遵循基金會現(xiàn)場總線的協(xié)議規(guī)范，并且在產(chǎn)品開發(fā)期間，通過一致性測試，確保產(chǎn)品與協(xié)議規(guī)范的一致性，這樣當(dāng)把不同制造商的產(chǎn)品連接到同一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的各個設(shè)備之間就可以互操作，還可以允許不同廠商生產(chǎn)的相同功能設(shè)備之間相互替換。25基金會現(xiàn)場總線26

PROFIBUS現(xiàn)場總線PROFIBUS是德國于20世紀(jì)90年代初制定的國家工業(yè)現(xiàn)場總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，代號為DIN19245。德國科學(xué)技術(shù)部總結(jié)了20世紀(jì)80年代德國工業(yè)界自動控制技術(shù)的發(fā)展經(jīng)驗，認(rèn)識到為了適應(yīng)20世紀(jì)90年代分布式計算機自動控制系統(tǒng)的發(fā)展需要，有必要對現(xiàn)有的各公司自己的定義的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議加以規(guī)范化、公開化，使得不同廠家生產(chǎn)的自動控制設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)通信級能夠兼容，以利于整體提高工業(yè)自動化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化水平，因此于1987年將該任務(wù)列為德國國家項目，由十三家大公司（如著名的SIEMENS、ABB公司等）及五家研究所經(jīng)過兩年多的時間完成。27PROFIBUS現(xiàn)場總線

PROFIBUS國際組織（PROFIBUS

International）簡稱PI，在1995年成立。到目前已有近30個國家和地區(qū)成立了地區(qū)性的PROFIBUS用戶組織，會員已超過1000家，發(fā)展成為現(xiàn)場總線領(lǐng)域內(nèi)全球最大的聯(lián)合組織。我國的PROFIBUS用戶組織或PROFIBUS專業(yè)委員會（簡稱CPO）于1997年7月在北京成立。28PROFIBUS現(xiàn)場總線PROFIBUS是一種國際化、開放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。廣泛適用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等領(lǐng)域的自動化。PROFIBUS由3個兼容部分組成，即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和

PROFIBUS-FMS。PROFIBUS-DP是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式

I/O的通信。PROFIBUS-PA專為過程自動化設(shè)計，可使傳感器和執(zhí)行機構(gòu)連在一根總線上，并有本質(zhì)安全規(guī)范。PROFIBUS-FMS用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個令牌結(jié)構(gòu)的實時多主網(wǎng)絡(luò)。29PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)PROFIBUS-DP定義了第1、2層和用戶接口。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說明了各種不同PROFIBUS-DP設(shè)備的設(shè)備行為。

PROFIBUS-PA

的

數(shù)

據(jù)

傳

輸

采

用

擴

展

的PROFIBUS-DP協(xié)議。PA還描述了現(xiàn)場設(shè)備行為的PA行規(guī)。根據(jù)IEC61158-2標(biāo)準(zhǔn)，PA的傳輸技術(shù)可確保其本質(zhì)安全性，而且可通過總線給現(xiàn)場設(shè)備供電。使用連接器可在DP上擴展PA網(wǎng)絡(luò)。30PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)

PROFIBUS-FMS定義了第1、2、7層，應(yīng)用

層

包

括

現(xiàn)

場

總

線

信

息

規(guī)

范

（

FMS,Fieldbus

Message

Specification）和低層接口(LLI,

Lower

Layer

Interface)。FMS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務(wù)。LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并向FMS提供不依賴設(shè)備的第2層訪問接口。31PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)32

基于PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)的控制系統(tǒng)分為兩部分：①采用PROFIBUS-DP的設(shè)備控制層，由SIEMENS

S7-300系列PLC和PROFIBUS現(xiàn)場總線部件組成，完成生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)場操作和控制；②采用PROFIBUS-FMS的監(jiān)控層，由工業(yè)PC組成，完成整線的在線監(jiān)控并向設(shè)備控制層下達(dá)控制指令。再造煙葉生產(chǎn)線控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖8-2。PROFIBUS現(xiàn)場總線（1）現(xiàn)場設(shè)備層

主要功能是連接現(xiàn)場設(shè)備，如分散式I/O、傳感器、驅(qū)動器、執(zhí)行機構(gòu)、開關(guān)設(shè)備等，完成現(xiàn)場設(shè)備控制及設(shè)備間連鎖控制。主站（PLC、PC機或其他控制器）負(fù)責(zé)總線通信管理及所有從站的通信?？偩€上所有設(shè)備生產(chǎn)工藝控制程序存儲在主站中，并由主站執(zhí)行。

34

PROFIBUS在工廠自動化系統(tǒng)中的位置

一個典型的工廠自動化系統(tǒng)應(yīng)該是3級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?；诂F(xiàn)場總線PROFIBUS-DP/

PA控制系統(tǒng)位于工廠自動化系統(tǒng)中的底層，即現(xiàn)場級與車間級?，F(xiàn)場總線PROFIBUS是面向現(xiàn)場級與車間級的數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。（2）車間監(jiān)控層

車間級監(jiān)控用來完成車間主生產(chǎn)設(shè)備之間的連接，如一個車間3條生產(chǎn)線主控制器之間的連接，完成車間級設(shè)備監(jiān)控。車間級監(jiān)控包括生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)控、設(shè)備故障報警及維護等。通常還具有諸如生產(chǎn)統(tǒng)計、生產(chǎn)調(diào)度等車間級生產(chǎn)管理功能。車間級監(jiān)控通常要設(shè)立車間監(jiān)控室，有操作員工作站及打印設(shè)備。車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可采用PROFIBUS-FMS，它是一個多主網(wǎng)，這一級數(shù)據(jù)傳輸速度不是最重要的，而是要能夠傳送大容量信息。

35PROFIBUS在工廠自動化系統(tǒng)中的位置（3）工廠管理層

車間操作員工作站可通過集線器與車間辦公管理網(wǎng)連接，將車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)送到車間管理層。車間管理網(wǎng)作為工廠主網(wǎng)的一個子網(wǎng)。子網(wǎng)通過交換機、網(wǎng)橋或路由等連接到廠區(qū)骨干網(wǎng)，將車間數(shù)據(jù)集成到工廠管理層。

車間管理層通常所說的以太網(wǎng)，即IEC802.3、TCP/IP的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。廠區(qū)骨干網(wǎng)可根據(jù)工廠實際情況，采用如FDDI

或ATM等網(wǎng)絡(luò)。

。

36PROFIBUS在工廠自動化系統(tǒng)中的位置37PROFIBUS控制系統(tǒng)組成PROFIBUS控制系統(tǒng)組成包括以下幾個部分：1類主站1類主站指PLC、PC或可做1類主站的控制器。1類主站完成總線通信控制與管理。2類主站PLC（智能型I/O）

PLC可做PROFIBUS上的一個從站。PLC自身有程序存儲，PLC的CPU部分執(zhí)行程序并按程序驅(qū)動I/O。作為PROFIBUS主站的一個從站，在PLC存儲器中有一段特定區(qū)域作為與主站通信的共享數(shù)據(jù)區(qū)。主站可通過通信間接控制從站PLC的I/O。38PROFIBUS控制系統(tǒng)組成分散式I/0（非智能型I/0）

通常由電源部分、通信適配器部分及接線端子部分組成。分散式I/O不具有程序存儲和程序執(zhí)行，通信適配器部分接收主站指令，按主站指令驅(qū)動I/O，并將I/O輸入及故障診斷等返回給主站。通常分散型I/O是由主站統(tǒng)一編址，這樣在主站編程時使用分散式I/O與使用主站的I/O沒有什么區(qū)別。驅(qū)動器、傳感器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備即帶PROFIBUS接口的現(xiàn)場設(shè)備，可由主站在線完成系統(tǒng)配置、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)交換等功能。至于哪些參數(shù)可進行通信，以及參數(shù)格式，由PROFIBUS行規(guī)決定。39LonWorks現(xiàn)場總線

LonWorks(局部操作網(wǎng)絡(luò)，Local

Operating

Network)總線由美國Echelon公司推出，并由它與Motorola公司和Toshiba公司共同倡導(dǎo)，于1990年正式公布。由于該技術(shù)完善、使用方便靈活、開發(fā)周期短、實用性強而受到了眾多計算機制造商、儀表公司等的認(rèn)可

和

支

持

。

迄

今

已

有

4000

多

家

生

產(chǎn)

商

使

用

了LonWorks

技術(shù)，并已安裝了500多萬個節(jié)點。目前已有很多家公司正在生產(chǎn)LonWorks產(chǎn)品或?qū)⑵洚a(chǎn)品納入LonWorks網(wǎng)絡(luò)，如Honeywell公司已經(jīng)將LonWorks技術(shù)用于樓宇控制系統(tǒng)。40LonWorks現(xiàn)場總線

LonWorks(局部操作網(wǎng)絡(luò)，Local

Operating

Network)總線由美國Echelon公司推出，并由它與Motorola公司和Toshiba公司共同倡導(dǎo)，于1990年正式公布。由于該技術(shù)完善、使用方便靈活、開發(fā)周期短、實用性強而受到了眾多計算機制造商、儀表公司等的認(rèn)可

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技術(shù)，并已安裝了500多萬個節(jié)點。目前已有很多家公司正在生產(chǎn)LonWorks產(chǎn)品或?qū)⑵洚a(chǎn)品納入LonWorks網(wǎng)絡(luò)，如Honeywell公司已經(jīng)將LonWorks技術(shù)用于樓宇控制系統(tǒng)。41LonWorks現(xiàn)場總線

LonWorks

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國

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織

，

InternationalOrganization

for

Standardization)定義的OSI(開放系統(tǒng)互連模型，Open

System

Interconnection)的全部七層協(xié)議，采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，通過網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計簡單化為參數(shù)設(shè)置；其通信速率從300bps到1.5Mbps不等，直接通信距離可達(dá)2.7km(78kbps，雙絞線)；支持雙絞線、同軸電纜、光纖、射頻、紅外線、電力線等多種通信介質(zhì)，并開發(fā)了相應(yīng)的本質(zhì)安全防爆產(chǎn)品，是一種通用控制網(wǎng)絡(luò)。LonWorks己被廣泛應(yīng)用在樓宇自動化、家庭自動化、保安系統(tǒng)、辦公設(shè)備、交通運輸工業(yè)過程控制等行業(yè)。42現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢1

工業(yè)以太網(wǎng)的推出2

以太網(wǎng)的優(yōu)勢3

以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場所面臨的問題及解決措施4

幾種主流工業(yè)以太網(wǎng)5

關(guān)于工業(yè)以太網(wǎng)的幾點討論43工業(yè)以太網(wǎng)的推出

由于現(xiàn)場總線的種類很多，僅國際標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線就多達(dá)二十多種，而不同現(xiàn)場總線協(xié)議/規(guī)范的兼容性較差，因此要實現(xiàn)不同現(xiàn)場總線之間的通信是非常困難的。這不但使FCS的開放性、互操作性與互換性難以真正體現(xiàn)，而且給用戶對FCS的使用帶來了很大的不便。為此，人們在努力尋求“一網(wǎng)到底”、“一網(wǎng)打盡”的解決方案，即希望建立一個統(tǒng)一的開放的通信標(biāo)準(zhǔn)。在這種情況下，在技術(shù)、價格、開放性及普及程度等方面具有優(yōu)勢和具有“e網(wǎng)到底”美譽的以太網(wǎng)（EtherNet）即成為首選，應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境/工業(yè)自動化領(lǐng)域的以太網(wǎng)——工業(yè)以太網(wǎng)（Industrial

EtherNet）被紛紛推出。44為推進工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展、應(yīng)用、普及和標(biāo)準(zhǔn)化，國際上成立了一些工業(yè)以太網(wǎng)組織:工業(yè)自動化開放網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟IAONA（IndustrialAutomation

Open

Network

Alliance）工

業(yè)

以

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（

Interface

forDistributed

Automation）美國電氣電子工程師協(xié)會IEEE也正著手制定現(xiàn)場裝置與以太網(wǎng)通信的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)的推出45一些現(xiàn)場總線國際組織也在其低速現(xiàn)場總線的基礎(chǔ)上推出了基于以太網(wǎng)的高速總線:現(xiàn)場總線基金會FF（Fieldbus

Foundation）的高速以太網(wǎng)HSE（High

Speed

EtherNet）控制網(wǎng)國際組織CI（ControlNet

International）和開放式設(shè)備網(wǎng)供貨商協(xié)會ODVA（Open

DeviceNet

Vendors

Association）的工業(yè)以太網(wǎng)EtherNet/IP（EtherNet/Industrial

Protocol）PROFIBUS用戶組織PNO（Profibus

National

Organisation）的PROFInetModBus組織的ModBus/TCP（2003年10月，在美國休斯敦舉辦的ISA展覽會上，ModBus組織和IDA組織宣布合并，成立ModBus-IDA組織）

FF

HSE、EtherNet/IP、PROFInet已是IEC61158第3版中所包含的現(xiàn)場總線，也被寫入了現(xiàn)場總線行規(guī)IEC61784-1中。此外，ModBus/TCP已成為半導(dǎo)體工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)EMIE54.9-2000工業(yè)以太網(wǎng)的推出46

目前，為解決以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場中的不確定性或?qū)崟r性問題，“實時以太網(wǎng)（Real

TimeEthernet）”技術(shù)在工業(yè)以太網(wǎng)中被凸顯出來。IEC/TC65/SC65C現(xiàn)已開始制定一個關(guān)于“AdditionalProfiles

ISO/IEC

8802-3

based

communicationnetworks

in

real

time

applications”的新IEC61784-2標(biāo)準(zhǔn)

。

這

項

工

作

即

是

由

最

近

成

立

的IEC/TC65/SC65C/WG11以“實時以太網(wǎng)”的名義來進行的。工業(yè)以太網(wǎng)的推出47

2004年1月在法國召開了IEC/TC65/SC65C/WG10、11、12、13等4個工作組的聯(lián)合大會和工作組會議。此次會議對之前收到的6個新的實時以太網(wǎng)協(xié)議提案將以IEC國際規(guī)范PAS（Publicly

Available

Specification）的形式發(fā)布。這些提案包括：中國的EPA（Ethernet

for

Plant

Automation）德

國

BECKHOFF

公

司

的

EtherCAT

（

Ethernet

forControl

and

Automation

Technology）日本橫河公司的V-net日本東芝公司的TcnetIAONA（奧地利B&R（貝加萊）公司支持）的EPL（Ethernet

PowerLink）法國施耐德公司的ModBus/TCP

(RTPS)工業(yè)以太網(wǎng)的推出48

PAS的有效期為3年（正式發(fā)布的IEC標(biāo)準(zhǔn)為5年），3年期限快到時，需重新審核。即在2007年啟動修訂IEC61158時，會考慮將PAS加入到現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158中，成為新的類型。（由于目前各種現(xiàn)場總線還不能統(tǒng)一到單一標(biāo)準(zhǔn)上來，因此IEC/TC65在2002年作出決議，2007年前不再向IEC61158中加入新的標(biāo)準(zhǔn)類型，直至IEC61158被修訂）。工業(yè)以太網(wǎng)的推出49

除了以上提到的實時以太網(wǎng)外，還有一些組織/生產(chǎn)廠商（Organization/Manufacturer）也推出了實時以太網(wǎng)解決方案，如:IEEE的Precision

Time

ProtocolIGS的SERCOS-Ⅲ德國Jetter的JetSync美國United

Electronic

Systems（UEI）的Power

DNA（Distributed

Network

Automation

and

Control）美國Motion

Engineering

Inc.（MEI）的SynqNet奧地利Oregano

Systems的SynUTC挪威Ontime

Networks的Switch

mit

Zeit-Server德國Real-Time

Systems

Group

of

University

Hannover的RTnet工業(yè)以太網(wǎng)的推出50

應(yīng)該指出，在國內(nèi)，中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會、中國機電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會等也成立了“工業(yè)以太網(wǎng)”工作小組。

特別值得一提的是，以我國的EPA（EtherNet

forPlant

Automation）通信標(biāo)準(zhǔn)浙大中控為主制定的《用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)（征求意見稿）》（《EPA標(biāo)準(zhǔn)》）于2004年5月17日通過了全國工業(yè)過程與測量標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的嚴(yán)格審查，最終將以國家標(biāo)準(zhǔn)予以發(fā)布。EPA作為我國自主開發(fā)的基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線通信協(xié)議，對提升我國自動化技術(shù)的整體水平具有十分重要的意義，特別是將EPA標(biāo)準(zhǔn)引入國際標(biāo)準(zhǔn)，意義尤為重大。工業(yè)以太網(wǎng)的推出51以太網(wǎng)的優(yōu)勢

以太網(wǎng)是由美國Xerox公司于1975年推出的一種局域網(wǎng)，其真正的開端是夏威夷島上用于無線電通信的ALOHA系統(tǒng)，由過去人們曾認(rèn)為的電磁波的傳輸介質(zhì)（媒體）“以太（Ether）”而得名。1982年，Xerox公司、數(shù)字設(shè)備公司DEC、Intel公司聯(lián)合公布了以太網(wǎng)規(guī)范。IEEE802.3就是以這個規(guī)范為基礎(chǔ)制定的。

按ISO/OSI參考模型，以太網(wǎng)規(guī)范只包括通信模型中的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層（介質(zhì)訪問控制MAC子層）。嚴(yán)格地說，以太網(wǎng)規(guī)范與IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)并不完全相同，但在一般情況下，人們通常均將IEEE802.3和以太網(wǎng)規(guī)范等同看待。目前，由于以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)皆使用傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議TCP/IP，因此現(xiàn)在人們所說的以太網(wǎng)及工業(yè)以太網(wǎng)不僅包含以太網(wǎng)規(guī)范/IEEE802.3中的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層，而且包含TCP/IP協(xié)議。52以太網(wǎng)的優(yōu)勢與目前的現(xiàn)場總線相比，以太網(wǎng)具有以下優(yōu)勢:（1）應(yīng)用廣泛

以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)開放、為所有的計算機共享，是目前應(yīng)用最為廣泛的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，得到了廣泛的技術(shù)支持。以太網(wǎng)技術(shù)成熟，軟硬件豐富，為廣大用戶所熟悉，普及程度極高。（2）通信速率高

目前以太網(wǎng)廣泛使用的通信速率已從10Mbps提高到100Mbps，1000Mbps以太網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟并有所應(yīng)用，10Gb/s以太網(wǎng)亦正在研究中。以太網(wǎng)可以滿足對帶寬有更高要求的場合。53

以太網(wǎng)的優(yōu)勢（3）價格低廉

由于以太網(wǎng)的應(yīng)用最為廣泛，因此得到了硬件開發(fā)與生產(chǎn)廠商的高度重視與廣泛支持，硬件價格相對低廉。目前以太網(wǎng)網(wǎng)卡的價格只有PROFIBUS、FF等現(xiàn)場總線網(wǎng)卡價格的1/10。（4）發(fā)展前景廣闊

以太網(wǎng)應(yīng)用的普及性和支持的廣泛性以及與其密切相關(guān)的信息技術(shù)的高速發(fā)展，決定了以太網(wǎng)具有廣闊的發(fā)展前景。54以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場所面臨的問題及解決措施（1）通信實時性/確定性（2）對工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性與可靠性（3）統(tǒng)一的應(yīng)用層協(xié)議（4）總線供電（5）本質(zhì)安全（6）網(wǎng)絡(luò)安全性（7）傳輸距離55（1）通信實時性/確定性

以太網(wǎng)采用的帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方式，其本質(zhì)上是非實時的，具有不確定性。這是以太網(wǎng)在工業(yè)現(xiàn)場中應(yīng)用的致命弱點和主要障礙。解決措施：a.

采用以太網(wǎng)全雙工/交換技術(shù)b.提高通信速率c.

通過實時調(diào)度/確定性通信調(diào)度來控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷56（2）對工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性與可靠性

以太網(wǎng)是按辦公環(huán)境設(shè)計的，將它應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，必須解決其魯棒性、抗（電磁）干擾能力等問題。解決措施:1)

在產(chǎn)品設(shè)計時，要特別注重材質(zhì)、元器件的選擇，使產(chǎn)品在強度、濕度、溫度、振動、干擾、輻射等環(huán)境參數(shù)方面滿足工業(yè)現(xiàn)場的要求2)

考慮到在工業(yè)環(huán)境下的安裝要求57（3）統(tǒng)一的應(yīng)用層協(xié)議

如上所述，可以認(rèn)為，以太網(wǎng)包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，而對較高的層次如會話層、表示層、應(yīng)

用

層

等

沒

有

作

技

術(shù)

規(guī)

定

。

目

前

RFC

（

Request

ForComment）組織文件中的一些應(yīng)用層協(xié)議，如FTP、HTTP、Telnet、SNMP、SMTP等，僅僅規(guī)定了用戶應(yīng)用程序該如何操作，并不是統(tǒng)一的應(yīng)用層協(xié)議，因此以太網(wǎng)不是一個完整的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

解決措施：制定統(tǒng)一并適用于工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用層技術(shù)規(guī)范，并可考慮參照IEC等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在應(yīng)用層上增加用戶層協(xié)議。58（4）總線供電

所謂總線供電或總線饋電，是指連接到現(xiàn)場設(shè)備的電纜不僅傳送數(shù)據(jù)信號，還能給現(xiàn)場設(shè)備提供工作電源。

采用總線供電可減少網(wǎng)絡(luò)線纜，降低安裝復(fù)雜性與費用，提高網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的易維護性。特別是在環(huán)境惡劣與危險場合，總線供電具有十分重要的意義。由于EtherNet以前主要用于商業(yè)計算機通信，一般的設(shè)備或工作站（如計算機）本身已具備電源供電，沒有總線供電的要求，因此其傳輸介質(zhì)只用于傳輸信息。

在FCS中，現(xiàn)場設(shè)備（節(jié)點）的位置分散，往往要求總線為它們提供工作電源。原來的以太網(wǎng)沒有涉及此問題。2003年6月推出的IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)對總線供電進行了規(guī)范。59（5）本質(zhì)安全以太網(wǎng)要用在易燃、易爆與有毒的惡劣工業(yè)環(huán)境中，就必須考慮其本安防爆問題。

解決措施：對以太網(wǎng)系統(tǒng)采用隔爆防爆的措施，即通過對以太網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備采取增安、氣密、澆封等隔爆措施，使設(shè)備本身故障產(chǎn)生的電火花能量不致外泄，以隔離故障，從而保證系統(tǒng)其它部分的安全性。60（6）網(wǎng)絡(luò)安全性由以太網(wǎng)構(gòu)成的控制系統(tǒng)也必須解決其網(wǎng)絡(luò)安全性問題。解決措施：利用網(wǎng)絡(luò)本身對安全提供的兩方面的支持：

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備訪問控制和數(shù)據(jù)訪問控制（身份驗

證、權(quán)限限制、傳輸加密、端口證實和報文過

濾等）通過引進防火墻機制，有效防止病毒及黑客的侵入61（7）傳輸距離

以太網(wǎng)的通信速率比較高，傳輸距離較短。如對于10Mbps以太網(wǎng)，每一段雙絞線（10Base-T）的

長

度

不

超

過

100m

，

每

一

段

細(xì)

同

軸

電

纜（10Base-2）的長度不超過185m，每一段粗同軸電纜（10Base-5）的長度不超過500m；對于100Mbps以太網(wǎng)，每一段雙絞線（100Base-TX）的長度不超過100m。解決措施：使用中繼器或光纖通信介質(zhì)62幾種主流工業(yè)以太網(wǎng)(1)(2)(3)(4)EtherNet/IPHSEPROFInetModBus/TCP75關(guān)于工業(yè)以太網(wǎng)的幾點討論

將以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場，或大力發(fā)展工業(yè)以太網(wǎng)，在很大程度上是為了滿足人們“e網(wǎng)到底”的愿望。但是，工業(yè)以太網(wǎng)是否真正能夠使這一愿望變成現(xiàn)實，尚有幾個問題值得探討：(1)幾種主流工業(yè)以太網(wǎng)(2)互操作性與互換性(3)成本/價格

(4)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

(5)通信距離(6)網(wǎng)絡(luò)速度與抗干擾性(7)協(xié)議效率76(1)幾種主流工業(yè)以太網(wǎng)

以上介紹的EtherNet/IP、HSE、PROFInet、Modbus/TCP等主流工業(yè)以太網(wǎng)，主要是針對其低速現(xiàn)場總線推出的基于以太網(wǎng)的高速總線解決方案（分別針對DeviceNet和ControlNet、H1、Profibus、Modbus），較少單獨直接應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。77(2)互操作性與互換性

不同的工業(yè)以太網(wǎng)均使用以太網(wǎng)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)規(guī)范及TCP/IP協(xié)議，因此它們可以互相“通信”，但這種“通信”僅限于數(shù)據(jù)包的交換，而數(shù)據(jù)包中的含義（如測量/控制信息等）彼此是不能理解的。這是因為，不同工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用層協(xié)議是各不相同、互不兼容的。因此，不同的工業(yè)以太網(wǎng)還無法滿足互操作性，互換性更是無從談起。78(3)成本/價格

應(yīng)用于辦公環(huán)境、與PC機相配的以太網(wǎng)網(wǎng)卡便宜，但要構(gòu)成真正的以太網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備，其成本/價格還是較高的。以太網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備或者采用16位、更多的是32位高檔MCU，在其上開發(fā)/駐留TCP/IP協(xié)議，或者是采用稍低檔次的單片機外加協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片；如果再考慮應(yīng)用適合于工業(yè)現(xiàn)場的（特制）物理接頭，其成本/價格不會比RS485節(jié)點、AS-i節(jié)點、CAN/DeviceNet節(jié)點便宜。特別是對簡單的開關(guān)量I/O設(shè)備，如簡單的傳感器/變送器、執(zhí)行器等，以太網(wǎng)設(shè)備會顯得更貴。79(4)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)工業(yè)以太網(wǎng)為了提高通信實時性/確定性及其他一些原因，往往采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這與現(xiàn)場總線廣泛采用的一根通信線直接互連N個現(xiàn)場設(shè)備的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是大不相同的，因此也就沒有總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所具有的一系列優(yōu)點，如線纜用量大大減少，設(shè)計、安裝和調(diào)試簡單易行、費用大大降低，維護開銷大幅度下降。因此，從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上講，工業(yè)以太網(wǎng)也是有缺陷的。80(5)通信距離

在工業(yè)現(xiàn)場，各種測量和控制設(shè)備在空間上的分布往往比較分散，彼此間的距離較遠(yuǎn)，有時設(shè)備與設(shè)備之間的距離長達(dá)數(shù)千米。對于這種情況，使用100Base-TX雙絞線顯得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，而使用光纖會增加布線成本，維護費用也較高，同時光/電和電/光轉(zhuǎn)換器也會使成本提高。81(6)網(wǎng)絡(luò)速度與抗干擾性

雖然目前以太網(wǎng)的通信速率很高，但在有些工業(yè)現(xiàn)場，并不需要高的通信速率；而另一方面，若不使用光纖，高速信號的抗干擾性比低速信號的差。83基于以上原因，企圖“e網(wǎng)打盡”、用工業(yè)以太網(wǎng)一網(wǎng)到底而取代控制網(wǎng)絡(luò)中其它現(xiàn)場總線的想法是不現(xiàn)實的，也是不必要的，至少目前和今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)是這樣?？赡艿那闆r是，工業(yè)以太網(wǎng)作為上層網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備層現(xiàn)場總線作為下層網(wǎng)絡(luò)，而上層網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)盡量統(tǒng)一，下層網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)盡量統(tǒng)一?，F(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢84結(jié)束語

現(xiàn)場總線是一種對工業(yè)自動化領(lǐng)域具有重大而深遠(yuǎn)影響的高新技術(shù)，也是在現(xiàn)在和可預(yù)見的未來，在各行各業(yè)應(yīng)用得愈來愈廣泛的熱點技術(shù)。我們應(yīng)在深入理解現(xiàn)場總線的概念和本質(zhì)技術(shù)特點及優(yōu)點的基礎(chǔ)上，密切關(guān)注在很大程度上決定現(xiàn)場總線技術(shù)走向的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)及國家與地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，并在可能的情況下積極參與現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)的制定；追蹤現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢——工業(yè)以太網(wǎng)、OPC和無線通信等技術(shù)，并力爭在其中有所作為。

相信在有關(guān)領(lǐng)域廣大科技工作者和工程技術(shù)人員的積極努力下，在國際國內(nèi)有關(guān)組織和機構(gòu)的支持和推動下，現(xiàn)場總線技術(shù)一定會在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)更加廣闊的發(fā)展前景。85思考題1、現(xiàn)場總線（系統(tǒng)）由硬件和軟件兩大部分組成，硬件和軟件分別由哪幾部分組成？答：硬件包括通信線和連接在通信線上的設(shè)備。通

信線亦稱通信介質(zhì)（媒體/媒介/介體）、總線電纜；通信線上的設(shè)備亦稱總線設(shè)備或裝置、節(jié)點（主節(jié)點、從節(jié)點）、站點（主站、從站））。軟件包括系統(tǒng)平臺軟件和系統(tǒng)應(yīng)用軟件。系統(tǒng)平臺軟件包括組態(tài)工具軟件、組態(tài)通信軟件、監(jiān)控組態(tài)軟件和設(shè)備編程軟件；系統(tǒng)應(yīng)用軟件包括系統(tǒng)用戶程序軟件、設(shè)備接口通信軟件和設(shè)備功能軟件。86思考題2、現(xiàn)場總線設(shè)備主要有哪些類型？答：變送器/傳感器、執(zhí)行器、控制器、監(jiān)控/監(jiān)視計

算機、網(wǎng)橋/網(wǎng)關(guān)/中繼器等網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備乃至集線

器/交換機/路由器等。3、現(xiàn)場總線（系統(tǒng)）的技術(shù)特點有哪些？答：（1）現(xiàn)場總線是現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)；（2）現(xiàn)場總

線是數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)；（3）現(xiàn)場總線是開放互連網(wǎng)

絡(luò)；（4）現(xiàn)場總線是現(xiàn)場設(shè)備互連網(wǎng)絡(luò)；（5）

現(xiàn)場總線是結(jié)構(gòu)與功能高度分散的系統(tǒng)；（6）現(xiàn)場設(shè)備是互操作性和互換性網(wǎng)絡(luò)。87思考題4、工業(yè)控制系統(tǒng)用的國際標(biāo)準(zhǔn)是哪個標(biāo)準(zhǔn)？設(shè)備層的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)是哪個標(biāo)準(zhǔn)？道路交通工具用的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)是哪兩個標(biāo)準(zhǔn)？答：工業(yè)控制系統(tǒng)用的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)是

IEC61158，設(shè)備層的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)是

IEC62026，道路交通工具用的現(xiàn)場總線國

際標(biāo)準(zhǔn)是ISO11898和ISO11519。88思考題5、如何區(qū)分服務(wù)與協(xié)議？答：服務(wù)與協(xié)議是兩個完全不同的概念。服務(wù)是底

層的協(xié)議向上層協(xié)議提供的一組原語（操作），

盡管服務(wù)定義了該層能夠代表他的上層完成的操

作，但絲毫也未涉及這些操作是如何完成的。服

務(wù)定義了兩層之間的接口，上層是服務(wù)用戶，下

層是服務(wù)提供者。協(xié)議是通信同層對等實體之間

交換的幀、報文、分組的格式及意義的規(guī)則，實

體利用協(xié)議來實現(xiàn)他們的服務(wù)定義。只要不改變

他提供給用戶的服務(wù)，實體可以任意改變他們的

協(xié)議。這樣，服務(wù)和協(xié)議就被完全分離開來。思考題6、OSI參考模型和TCP/IP參考模型的相似之處和不同之處？

？答：相似之處：（1）都是基于獨立的協(xié)議棧的概念。（2）層的功能也大

體相似。（3）在兩個模型中，傳輸層以上的層都是傳輸服務(wù)的由應(yīng)用

主導(dǎo)的用戶。

不同之處：（1）OSI參考模型把服務(wù)、接口和協(xié)議這3個概念之間的區(qū)別明確化了。TCP/IP參考模型最初沒有明確區(qū)分服務(wù)、接口和協(xié)議。OSI模型中的協(xié)議比TCP／IP參考模型的協(xié)議具有更好的隱藏性，在技術(shù)發(fā)生變化時能相對比較容易地替換掉。（2）OSI參考模型產(chǎn)生在協(xié)議發(fā)明之前，沒有偏向于任何特定的協(xié)議，因此非常通用。但不利的方面是設(shè)計者在協(xié)議方面沒有太多的經(jīng)驗，因此不知道該把哪些功能放到哪一層最好。TCP／IP卻參考模型首先出現(xiàn)的是協(xié)議，模型實際上是對已有協(xié)議的描述。因此不會出現(xiàn)協(xié)議不能匹配模型的情況，它們配合得相當(dāng)好。唯一的問題是該模型不適合于任何其它協(xié)議棧。因此，它對于描述其它非TCP／IP網(wǎng)絡(luò)并不特別有用。（3）OSI模型有7層，而TCP/IP模型只有4層。它們都有（互聯(lián)）網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，但其它層并不相同。（4）OSI模型在網(wǎng)絡(luò)層支持無連接和面向連接的通信，但在傳輸層僅有面向連接的通信，這是它所依賴的（因為傳輸服務(wù)對用戶是可見的）。然而TCP／IP模型在網(wǎng)絡(luò)層僅有一種通信模式（無連接），但在傳輸層支持兩種模式，給了用戶選擇的機會。這種選擇對