計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念.doc

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為：“利用通信設(shè)備和線路，將分布在不同地理位置的、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)”。按網(wǎng)絡(luò)的傳輸技術(shù)(通信信道) 廣播式網(wǎng)絡(luò) 點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)按跨度（地域范圍） 局域網(wǎng)LAN 城域網(wǎng)MAN 廣域網(wǎng)WAN按通信介質(zhì) 有線網(wǎng) 無線網(wǎng)按組建屬性 公用網(wǎng) 專用網(wǎng)按管理性質(zhì) 內(nèi)聯(lián)網(wǎng) 外聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：從邏輯功能上可以分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩個(gè)部分。 1.資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)主要是對信息進(jìn)行加工和處理，面向用戶，接受本地用戶和網(wǎng)絡(luò)用戶提交的任務(wù)，最終完成信息的處理。2.通信子網(wǎng)主要負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信息流的傳遞、交換和控制，以及信號的變換和通信中的有關(guān)處理工作，間接地服務(wù)于用戶。 第2章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)調(diào)制與解調(diào)調(diào)制就是通過調(diào)制器將數(shù)字信號波形變換成適于模擬信道傳輸?shù)牟ㄐ?，再根?jù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容（0或1）來改變載波的特性（振幅、頻率或相位），然后將經(jīng)過改變的載波送出去，這個(gè)過程稱為調(diào)制。載波是指可以用來載送數(shù)據(jù)的信號，一般用正弦波作為載波。在接收端，通過解調(diào)器將被修改的載波與正常的載波比較（去掉載波），恢復(fù)出原來的數(shù)據(jù)，這個(gè)過程稱為解調(diào)。調(diào)制與解調(diào)是互反的過程。2.1.2 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼方法主要有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用數(shù)字信號表示、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用模擬信號表示、模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號表示三種編碼方式。2.1.3 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)（一）基帶傳輸與寬帶傳輸（二）同步傳輸與異步傳輸（三）并行傳輸與串行傳輸（四）單工、半雙工與全雙工通信方式（五）多路復(fù)用技術(shù)2.1.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換是指在數(shù)據(jù)通信時(shí)利用中間節(jié)點(diǎn)將通信雙方連接起來。數(shù)據(jù)交換方式包括線路交換(電路交換)、報(bào)文交換和分組交換。 2.1.5 傳輸介質(zhì) 1 同軸電纜2 雙絞線由兩條相互絕緣的銅線組成，其典型粗細(xì)約1mm，兩條象螺紋一樣絞在一起。屏蔽雙絞線 無屏蔽雙絞線3 光纖 4 無線介質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的選擇傳輸介質(zhì)的選擇:網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、通信容量、可靠性、價(jià)格雙絞線：價(jià)格便宜、帶寬受限、通信容量小同軸電纜：價(jià)格較貴、連接多個(gè)設(shè)備、容量大光纖：頻帶寬、速度高、體積小、重量輕、衰減小、誤碼率低、抗電磁干擾強(qiáng)無線：接入方便傳輸速度的比較2.1.6 媒體訪問控制一、帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CDCSMA/CD可以概括為 先聽后發(fā)、邊發(fā)邊聽、沖突停止、隨機(jī)延時(shí)后重發(fā)。二、令牌環(huán)(Token Ring) 介質(zhì)訪問控制三、令牌總線（Token Bus）訪問控2.2.2 OSI參考模型一、OSI參考模型 ISO劃分七層的基本原則：網(wǎng)中各結(jié)點(diǎn)都具有相同的層次；不同結(jié)點(diǎn)的同等層具有相同的功能；同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過接口通信；每層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)；不同結(jié)點(diǎn)的同等層通過協(xié)議來實(shí)現(xiàn)對等層之間的通信二、分層模型工作原理層 號層 名英 文 名工作任務(wù)接口要求操作內(nèi)容第一層物理層Physical Layer比特流傳輸物理接口定義數(shù)據(jù)收發(fā)第二層數(shù)據(jù)鏈路層Data Link Layer成幀、糾錯(cuò)介質(zhì)訪問方案訪問控制第三層網(wǎng)絡(luò)層Network Layer選線、尋址路由器選擇選定路徑第四層傳輸層Transport Layer收 發(fā)數(shù)據(jù)傳輸端口確認(rèn)第五層會話層Session Layer同 步對話結(jié)構(gòu)會話管理第六層表示層Presentation Layer編 譯數(shù)據(jù)表達(dá)數(shù)據(jù)構(gòu)造第七層應(yīng)用層Application Layer管理、協(xié)同應(yīng)用操作信息交換2.2.3 TCP/IP參考模型應(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 層應(yīng) 用 層OSI參考模型TCP/IP參考模型傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層網(wǎng)絡(luò)接口層TCP/IP 體系結(jié)構(gòu)各層的功能1. 網(wǎng)絡(luò)接口層TCP/IP參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報(bào); 包括了能使用TCP/IP與物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的協(xié)議。2. 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層是在TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)中正式定義的第一層。網(wǎng)絡(luò)層所執(zhí)行的主要功能是處理來自傳輸層的分組，將分組形成數(shù)據(jù)包（IP數(shù)據(jù)包），并為該數(shù)據(jù)包進(jìn)行路徑選擇，最終將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)發(fā)送到目的主機(jī)，在網(wǎng)絡(luò)層中，最常用的協(xié)議是互連協(xié)議IP，其他一些協(xié)議用來協(xié)助IP的操作。相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)； 處理互連的路由選擇、流控與擁塞問題；3. 傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對等實(shí)體間建立用于會話的端-端連接；傳輸控制協(xié)議TCP是一種可靠的面向連接協(xié)議；用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP是一種不可靠的無連接協(xié)議。4. 應(yīng)用層在TCP/IP模型中，應(yīng)用程序接口是最高層，它與OSI模型中的高三層的任務(wù)相同，用于提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，比如文件傳輸、遠(yuǎn)程登錄、域名服務(wù)和簡單網(wǎng)絡(luò)管理等2.2.4 OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較它們在設(shè)計(jì)中都采用了層次結(jié)構(gòu)的思想。無論是OSI參考模型還是TCP/IP體系結(jié)構(gòu)都不是完美的，對二者的評論與批評都很多。OSI參考模型的主要問題是定義復(fù)雜、實(shí)現(xiàn)困難。而TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的缺陷包括網(wǎng)絡(luò)接口層本身并不是實(shí)際的一層，每層的功能定義與其實(shí)現(xiàn)方法沒能區(qū)分開來，使TCP/IP體系結(jié)構(gòu)不適合于其他非TCP/IP協(xié)議族等。第3章 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是在工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化環(huán)境下提出與發(fā)展起來的，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜合發(fā)展的結(jié)果。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)就是要適應(yīng)各類工業(yè)企業(yè)的不同應(yīng)用需求，并確定各具應(yīng)用特色的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案。3.1.2 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)企業(yè)網(wǎng)工業(yè)企業(yè)網(wǎng)具有下列特性 ：范圍確定性 集成性 安全性 相對開放性3.3 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)3.3.1 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)(Total Distributed control System)，也稱為分散或分布式控制系統(tǒng)(Distributed Control System)統(tǒng)一稱為集散控制系統(tǒng)，簡記DCS，隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動化的發(fā)展和過程控制要求的日益復(fù)雜而產(chǎn)生的綜合控制系統(tǒng)：集散控制系統(tǒng)既有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)精度高、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，又有模擬調(diào)節(jié)儀表控制系統(tǒng)安全可靠、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。3.3.2 現(xiàn)場總線1.現(xiàn)場總線的定義: 現(xiàn)場總線是一種互聯(lián)現(xiàn)場自動化設(shè)備及其控制系統(tǒng)的雙向串行數(shù)字通信協(xié)議。也就是說，現(xiàn)場總線是控制系統(tǒng)中底層的通信網(wǎng)絡(luò)，具有雙向數(shù)字傳輸功能，在控制系統(tǒng)中允許智能現(xiàn)場裝置全數(shù)字化、多變量、雙向、多節(jié)點(diǎn)，并通過一條物理媒體互相交換信息。現(xiàn)場總線的結(jié)構(gòu)遵循國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）模型，而不同的現(xiàn)場總線的結(jié)構(gòu)又不盡相同?，F(xiàn)場總線可廣泛應(yīng)用于過程工業(yè)/工廠自動化、電力系統(tǒng)自動化、交通、家庭自動化等各領(lǐng)域3.現(xiàn)場總線系統(tǒng)的特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)的開放性 （2）互可操作性與互用性 （3）現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性 （4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性 （5）對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性 第4章 現(xiàn)場總線及其應(yīng)用41 現(xiàn)場總線概述現(xiàn)場總線（Fieldbus）是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、全開放、全雙工、多節(jié)點(diǎn)的串行通信工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。CIMS體系結(jié)構(gòu)可分為5層。即工廠級、車間級、單元級、工作站級和現(xiàn)場級。簡化的CIMS則分為3層即工廠級、車間級和現(xiàn)場級。4.1.2 現(xiàn)場總線的特點(diǎn)（一）現(xiàn)場總線的技術(shù)特點(diǎn)1開放性。 2交互性。 3自治性。 4適應(yīng)性。 （二）現(xiàn)場總線的優(yōu)點(diǎn)1節(jié)省硬件數(shù)量 2節(jié)省安裝費(fèi)用3節(jié)省維護(hù)開銷4、用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權(quán) 5、提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性42 PROFIBUS介紹PROFIBUS有以下三個(gè)組成部分：1.PROFIBUSFMS它主要是用來解決車間級通用性通信任務(wù)，可用于大范圍和復(fù)雜的通信?？偩€周期一般小于100ms2.PROFIBUSDP專門為自動控制系統(tǒng)與分散I/O設(shè)備之間通信使用，總線周期一般小于10ms3.PROFIBUSPA它是專門為過程自動化設(shè)計(jì)的，它可使傳感器和執(zhí)行器安在一根共用的總線上，用雙線進(jìn)行總線供電和數(shù)據(jù)通信。名 稱PROFIBUS-FMSPROFIBUS-DPPROFIBUS-PA用 途通用目的自動化工廠自動化過程自動化目 的通用快速面向應(yīng)用特 點(diǎn)大范圍連網(wǎng)通信多主通信即插即用高效、廉價(jià)總線供電本質(zhì)安全傳輸介質(zhì)RS485或光纖RS485或光纖IEC1158-2基于現(xiàn)場總線PROFIBUSDP/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。現(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)。PROFIBUS的通信模型和協(xié)議結(jié)構(gòu)PROFIBUS-DP使用了第1層(物理層)、第2層(數(shù)據(jù)鏈路層)和用戶接口，第3層到第7層末加以描述。PROFIBUSFMS對第1層、第2層和第7層(應(yīng)用層)均加以定義。PROFIBUSPA采用了擴(kuò)展的DP協(xié)議。使用分段式耦合器，PROFIBUSPA設(shè)備能很方便地集成到PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)上。PROFIBUS-DP和PROFIBUS-FMS系統(tǒng)使用了同樣的傳輸技術(shù)和統(tǒng)一的總線訪問協(xié)議，因而這兩套系統(tǒng)可在同一根電纜上同時(shí)操作。4.2.2 PROFIBUS控制系統(tǒng)組成PROFIBUS控制系統(tǒng)組成包括以下幾個(gè)部分：1、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、2類主站2類主站在網(wǎng)絡(luò)中完成對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)視。3、從站PLC可做PROFIBUS上的一個(gè)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(gè)從站。PROFIBUS總線存取協(xié)議，在主站之間采用令牌傳送方式，在主站與從站之間采用主從方式令牌傳遞程序保證每個(gè)主站在一個(gè)確切規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到總線存取權(quán)(令牌)。在PROFIBUS中，令牌傳遞僅在各主站之間進(jìn)行。主站得到總線存取令牌時(shí)可與從站通信。每個(gè)主站均可向從站發(fā)送或讀取信息。因此，可能有三種系統(tǒng)配置：純主從系統(tǒng)、純主主系統(tǒng)和混合系統(tǒng)當(dāng)某主站得到令牌報(bào)文后，該主站可在一定時(shí)間內(nèi)執(zhí)行主站工作。在這段時(shí)間內(nèi)，它可依照主從通信關(guān)系表與所有從站通信，也可依照主主通信關(guān)系表與所有主站通信。在總線系統(tǒng)初建時(shí)，主站介質(zhì)存取控制MAC的任務(wù)是制定總線上的站點(diǎn)分配并建立邏輯環(huán)。在總線運(yùn)行期間，斷電或損壞的主站必須從環(huán)中排除，新上電的主站必須加入邏輯環(huán)。PROFIBUSDP技術(shù)簡介PROFIBUSDP用于現(xiàn)場層的高速數(shù)據(jù)傳送。主站周期性地讀取從站的輸入信息并周期性地向從站發(fā)送輸出信息?？偩€循環(huán)時(shí)間必須要比主站程序循環(huán)時(shí)間短。1設(shè)備類型三種不同類型設(shè)備。1)一級DP主站(DPMl) 一級DP主站是中央控制器，它在預(yù)定的周期內(nèi)與分散的站交換信息。典型的DPM1如PLC或PC。2)二級DP主站(DPM2) 二級DP主站是編程器、組態(tài)設(shè)備或操作面板，在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時(shí)使用，完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的。3)DP從站 DP從站是進(jìn)行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備(I/0設(shè)備、驅(qū)動器、HMI、閥門等)。也包括一些只提供輸入或輸出信息的設(shè)備。2系統(tǒng)配置允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)。1)單主站系統(tǒng) 在總線系統(tǒng)的運(yùn)行階段，只有一個(gè)活動主站。2)多主站系統(tǒng) 總線上連有多個(gè)主站。這些主站與各自從站構(gòu)成相互獨(dú)立的子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)包括一個(gè)DPM1、指定的若干從站及可能的DPM2設(shè)備。任何一個(gè)主站均可讀取DP從站的輸入輸出映像，但只有一個(gè)DP主站允許對DP從站寫入數(shù)據(jù)，PROFIBUSPA技術(shù)簡介PA可用來替代420mA的模擬信號傳輸技術(shù)。特性：適合過程自動化應(yīng)用的行規(guī)，使不同廠家生產(chǎn)的現(xiàn)場設(shè)備具有互換性；增加和去除總線站點(diǎn)，即使在本質(zhì)安全地區(qū)也不會影響到其他站；在過程自動化的PROFIBUSPA段與制造業(yè)自動化的服PROFIBUSDP總線段之間通過鍋臺器連接，并可實(shí)現(xiàn)兩段問的透明通信；使用與IEC611582技術(shù)相同的雙絞線完成遠(yuǎn)程供電和數(shù)據(jù)傳送；PROFIBUSFMS技術(shù)簡介旨在解決車間監(jiān)控級通信。在這一層，可編程序控制器：之間需要比現(xiàn)場層更大量的數(shù)據(jù)傳送，但通信的實(shí)時(shí)性要求低于現(xiàn)場層?；饡F(xiàn)場總線基金會現(xiàn)場總線(FF)可以工作在生產(chǎn)現(xiàn)場，并能適應(yīng)本質(zhì)安全防爆的要求，還可以通過傳輸數(shù)據(jù)的總線為現(xiàn)場設(shè)備提供工作電源。它在過程自動化領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且具有良好的發(fā)展前景。FF總線以前分為H1和H2兩級總線，但隨著控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)信息傳輸量的日益增大，H2已被HSE取代。本質(zhì)安全是指通過設(shè)計(jì)等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性，即使在誤操作或發(fā)生故障的情況下也不會造成事故的功能。具體包括失誤安全（誤操作不會導(dǎo)致事故發(fā)生或自動阻止誤操作）、故障安全功能（設(shè)備、工藝發(fā)生故障時(shí)還能暫時(shí)正常工作或自動轉(zhuǎn)變安全狀態(tài)）?；饡F(xiàn)場總線分低速H1和高速HSE。H1的傳輸速率為31.25Kps，通信距離可達(dá)1900m，可支持總線供電，支持本質(zhì)安全防爆環(huán)境HSE的傳輸速率從100Mbps到1Gps或更高。物理傳輸介質(zhì)可支持雙絞線、光纜和無線發(fā)射。2.FF通信模型3.FF物理層一、物理層的功能物理層作為電氣接口，一方面接收來自數(shù)據(jù)鏈路層的信息，把它轉(zhuǎn)換為物理信號，并傳送到現(xiàn)場總線的傳輸介質(zhì)上，起到發(fā)送驅(qū)動器的作用；另一方面把來自總線傳輸介質(zhì)的物理信號轉(zhuǎn)換為信息送往數(shù)據(jù)鏈路層起到接收器的作用。二、物理層的結(jié)構(gòu)物理層被分為介質(zhì)相關(guān)子層及介質(zhì)無關(guān)子層。介質(zhì)相關(guān)子層負(fù)責(zé)處理導(dǎo)線、光纖、無線介質(zhì)等不同傳輸介質(zhì)、不同速率的信號轉(zhuǎn)換問題，也稱為介質(zhì)訪問單元。對不同種類介質(zhì)、不同傳輸速率要求的場合，應(yīng)分別設(shè)置不同的物理層實(shí)體。介質(zhì)無關(guān)子層則是介質(zhì)訪問單元與數(shù)據(jù)鏈路層之間的接口。4.數(shù)據(jù)鏈路層（DLL)1. FF通信設(shè)備類型按照設(shè)備的通信能力，F(xiàn)F將通信設(shè)備分為三種類型鏈路主設(shè)備（Link Master Device）：有能力成為鏈路活動調(diào)度器LAS（Link Active Scheduler）的設(shè)備，包括主機(jī)接口或某些其它設(shè)備?；驹O(shè)備 (Basic Device)：具備基本通信能力，即只能接受總線命令作出響應(yīng)的總線設(shè)備，不具備LAS能力。網(wǎng)橋 (Bridge)：用于連接不同傳輸速率或不同傳輸介質(zhì)的設(shè)備，比如將下游各個(gè)H1網(wǎng)段連接在一起的設(shè)備，同時(shí)也是H1和HSE接口設(shè)備，它必須成為鏈路主設(shè)備。LonWorks簡介LonWorks網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)核心是LonTalk協(xié)議，開放式通信協(xié)議LonTalk為設(shè)備之間交換控制狀態(tài)信息建立了一個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn)。這樣在LonTalk協(xié)議的協(xié)調(diào)下，以往那些孤立的系統(tǒng)和產(chǎn)品融為一體，形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。LonTalk協(xié)議最大的特點(diǎn)是對OSI的七層協(xié)議的支持，是直接面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這是以往的現(xiàn)場總線所不支持的。具體實(shí)現(xiàn)就采用網(wǎng)絡(luò)變量這一形式。網(wǎng)絡(luò)變量使節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳遞只是通過各個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量的互相連接便可完成。神經(jīng)元芯片是LonWorks技術(shù)的關(guān)鍵。由于這種LonTalk協(xié)議硬件芯片的支持，滿足了現(xiàn)場通訊的實(shí)時(shí)性、接口的直觀性和簡潔性的現(xiàn)場總線應(yīng)用要求。 （二）LonWorks的技術(shù)特點(diǎn)1、擁有三個(gè)處理單元的神經(jīng)元芯片(Neuron芯片)2、支持多種通信介質(zhì)和它們的互連；3、帶預(yù)測P的CSMA4、網(wǎng)絡(luò)變量（NV）5、提供給使用者一個(gè)完整的開發(fā)平臺6、LonWorks技術(shù)的其他參數(shù)2. LonTalk協(xié)議CAN總線CAN（Controller Area Network）即控制器局域網(wǎng)，可以歸屬于工業(yè)現(xiàn)場總線的范疇，通常稱為CAN bus，即CAN總線，是目前國際上應(yīng)用最廣泛的開放式現(xiàn)場總線之一。1 CAN 的工作原理 當(dāng)CAN 總線上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)(站)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它以報(bào)文形式廣播給網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)。每組報(bào)文開頭的11位字符為標(biāo)識符(CAN2.0A)，定義了報(bào)文的優(yōu)先級，這種報(bào)文格式稱為面向內(nèi)容的編址方案。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)要向其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)的CPU 將要發(fā)送的數(shù)據(jù)和自己的標(biāo)識符傳送給本節(jié)點(diǎn)的CAN芯片，并處于準(zhǔn)備狀態(tài)；當(dāng)它收到總線分配時(shí)，轉(zhuǎn)為發(fā)送報(bào)文狀態(tài)。CAN 芯片將數(shù)據(jù)根據(jù)協(xié)議組織成一定的報(bào)文格式發(fā)出，這時(shí),網(wǎng)上的其它節(jié)點(diǎn)處于接收狀態(tài)。每個(gè)處于接收狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)對接收到的報(bào)文進(jìn)行檢測，判斷這些報(bào)文是否是發(fā)給自己的，以確定是否接收它。由于CAN總線是一種面向內(nèi)容的編址方案，因此很容易建立高水準(zhǔn)的控制系統(tǒng)并靈活地進(jìn)行配置。我們可以很容易地在CAN總線中加進(jìn)一些新節(jié)點(diǎn)而無需在硬件或軟件上進(jìn)行修改。第6章 過程控制中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)過程控制系統(tǒng)：是指工業(yè)生產(chǎn)過程中自動控制系統(tǒng)的被控量是溫度、壓力、流量、液位、成分等一些過程變量的系統(tǒng)2、自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)（1）最大偏差A(yù)最大動態(tài)偏差是階躍響應(yīng)中，第一個(gè)波峰超過穩(wěn)態(tài)值的幅度y1。（2）余差C過渡過程結(jié)束后被調(diào)量新的穩(wěn)態(tài)值與新設(shè)定值的差值，它是控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)準(zhǔn)確性的衡量標(biāo)志。（3）衰減比衰減比是衡量一個(gè)衰減過程的衰減程度指標(biāo)（4）過渡時(shí)間ts（5）上升時(shí)間tr（6）振蕩周期T6.2 過程控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型6.2.1 被控過程的數(shù)學(xué)模型一個(gè)過程控制系統(tǒng)由被控過程和檢查控制儀表兩部分組成1、建立被控過程數(shù)學(xué)模型的目的（1）設(shè)計(jì)過程控制系統(tǒng)和整定調(diào)節(jié)器的參數(shù)（2）指導(dǎo)生產(chǎn)工藝及其設(shè)備的設(shè)計(jì)（3）對被控過程進(jìn)行仿真研究2、被控過程數(shù)學(xué)模型的類型建立過程數(shù)學(xué)模型的方法（1）解析法（2）實(shí)驗(yàn)辨識