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工业通信网络复习整理

Chapter1绪论

1.ISO/OSI协议模型

双系统

7层模型

2.企业的层次结构（工业现场的三层结构）

3.现场总线的定义：用于现场仪表与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化的、双向、

多站的通信系统。

4.工业通信局域网的要求和特点：

实时性高、响应快

与工业现场测量控制设备相连接；

完成非实时信息的通信

支持实时信息的通信

对和外部及时响应并作处理，不丢失信息，不延误操作。

高可靠性

可使用性好，网络自身不易发生故障。平均故障间隔时间长，尽量防止发生故

障；提高网络传输质量的一个重要技术是差错控制技术。

容错能力强，局部单元出现故障，不影响整个系统正常工作。短时间内建立新

的网络链路。

可性高，及时维修，e.g.双环冗余机制。失效时，①系统采取安

全性措施，如及警，输出锁定，工作模式切换；②具有极强的自诊断和故

障定位能力；③迅速排除故障。

恶劣工业现场环境适应性

空气污浊、粉尘、电磁干扰、腐蚀性、气体等问题；

工控局域网有气候环境适应性，如选取材料要耐腐蚀、防尘、防水。

总线供电

安全性

包括信息本身的性、完整性、鉴别性、信息和去向的可靠性；

可能的受：破坏、中断、截取、更改、；

措施：、信息加密、认证、内容检查。

题型1：某一总线如何解决某一问题？e.g.EPA如何解决实时性问题？

答：①通信网络总的特点，实时性特点blabla；

②如何达到这个要求，EPA如何实现实时性。

5.工业控制局域网的特殊性：

周期与非周期信息同时存在，周期多非周期少；

有限的时间响应，一般0.01-1秒；

信息流有明显的方向性

测量信息：变送器→控制器；

控制信息：控制器→执行机构；

过程与突发信息：现场仪表→操作站；

程序：工程师站→现场仪表。

测量控制信息传送有顺序性。E.g.测量信息：传送到控制器→控制器控制运算→控

制信息到执行机构→控制阀门动作。

6.工业控制网络功能：

网络通信时间确定性，行为可预测；

实时响应适应外部变化，如网络节点增减、网络失效诊断；

减少通信处理延迟，方式有：

采用简单的网络通信方式

降低网络负载

减少网络

提高网络传输效率

应用报文优先级技术

Chapter2以太网（新）

1.工业以太网：

技术要求上没有放松：在材质选用、产品强度、性、本质安全等方面满足工

业现场的要求；

技术上与以太网（IEEE802.3标准，计算机网络，如校园网）兼容，并尽可能结

合商业以太网的特点。

2.原来的以太网的缺点：采用底层通讯方式CSMA/CD碰撞检测方式→无法保证实时性和

确定性。

3.CSMA/CD介质控制协议原理：

全称：载波多路/检测协议；

利用检测的方法提高信道的利用率，“先听后说，边说边听”，“发前先侦听，

空闲即发送，边发边检测，时退避”；

原理：