以太网和串行网关,PROBIBUS网关,FNL现场总线网络连接,PROFIBUS DP - RS232、RS422网关
《现场总线技术及其应用(第3版)》教材习题答案
第1章概述1.1过程控制系统的发展经历了哪几代控制系统？答：过程控制系统的发展历程，经历了基地式仪表控制系统、模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统及现场总线控制系统。
1.2阐述DDC控制系统的结构及工作过程。
答：1）DDC控制系统的结构如下：2）工作过程：计算机通过过程输入通道对生产现场的变量作巡回检测，然后根据变量，按照一定的控制规律进行运算，最后将运算结果通过输出通道输出，并作用于执行器，使被控变量符合系统要求的性能指标。
1.3 计算机在DDC控制系统中起什么作用？答：控制器。
1.4 DDC控制系统的输入输出通道各起什么作用？答：过程输入设备包输入通道（AI通道、DI通道），用于向计算机输入生产过程中的模拟信号、开关量信号或数字信号；过程输出设备包括输出通道（AO通道、DO通道），用于将计算机的运算结果输出并作用于控制对象。
1.5 计算机的软件包括哪两大类？各起什么作用？答：1）系统软件和应用软件。
2）系统软件用于对计算机进行资源管理、便于用户使用计算机而配置的各种程序；应用软件用于解决各种实际问题。
1.6什么是集散控制系统?其基本设计思想是什么?答：1）集散控制系统是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机控制系统。
2）其核心思想是集中管理、分散控制。
1.7简述集散控制系统的层次结构及各层次所起的作用。
答：集散控制系统包括过程级、操作级和管理级，各级之间通过网络互相连接。
过程级主要由PLC、智能调节器、现场控制站及其他测控装置组成，是系统控制功能的主要实施部分；操作级包括：操作员站、工程师站和层间网络连接器等，完成系统操作、组态、工艺流程图显示、监视过程对象和控制装置的运行情况，并可通过通信网络向过程级设备发出控制和干预指令；管理级由管理计算机构成，主要是指工厂管理信息系统，其作为DCS更高层次的应用，监视企业各部门的运行情况、完成生产管理和经营管理等功能。
6种现场总线概述
6种现场总线简介现场总线：一种用于智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、双相串行，多借点的通信总线。
1、P rofibusProfibus是作为德国国家标准DIN 19245和欧洲标准prEN 50170的现场总线。
ISO/OSI模型也是它的参考模型。
由Profibus -Dp、Profibus -FMS、Profibus-PA 组成了Profibus系列。
DP型用于分散外设间的高速传输，适合于加工自动化领域的应用。
FMS意为现场信息规范，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等一般自动化，而PA型则是用于过程自动化的总线类型，它遵从IEC1158-2标准。
该项技术是由西门子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出的。
它采用了OSI模型的物理层、数据链路层，由这两部分形成了其标准第一部分的子集，DP型隐去了3～7层，而增加了直接数据连接拟合作为用户接口，FMS型只隐去第3～6层，采用了应用层，作为标准的第二部分。
PA型的标准目前还处于制定过程之中，其传输技术遵从IEC1158-2 （1 ）标准，可实现总线供电与本质安全防爆。
Porfibus支持主—从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。
主站具有对总线的控制权，可主动发送信息。
对多主站系统来说，主站之间采用令牌方式传递信息，得到令牌的站点可在一个事先规定的时间内拥有总线控制权，共事先规定好令牌在各主站中循环一周的最长时间。
按Profibus的通信规范，令牌在主站之间按地址编号顺序，沿上行方向进行传递。
主站在得到控制权时，可以按主—从方式，向从站发送或索取信息，实现点对点通信。
主站可采取对所有站点广播（不要求应答）或有选择地向一组站点广播。
Profibus的传输速率为96～12kbps最大传输距离在12kbps时为1000m，15Mbps时为400m，可用中继器延长至10km。
其传输介质可以是双绞线，也可以是光缆，最多可挂接127个站点。
现场总线与工业以太网-ProfiBus通讯技术
ProfiBus通讯技术的概述
1
类型
按传输速度分为ProfiBus DP、ProfiBus PA和ProfiBus FMS三种类型。
2
特点
传输距离长、接口方便、可靠性高、实时性好、适用性强。
3
应用领域
广泛应用于工业自动化、过程自动化以及工控网络。
现场总线和工业以太网的区别
1 支持的节点类型不同
ProfiBus适用于工厂自动化现场的传感器、执行机构等自动控制设备，而工业以太网适用 于计算机网络中的各种数据传输节点。
身技术的改进和完善，与现有工业控制网络 相结合，不断满足不同行业的自动化需求。
方便的接口
标准的RS-485接口易于连接和维护。
适用性强
适用于多种设备和场合，能适应多变的现场环 境需求。
ProfiBus在工业自动化中的应用
生产过程中的控制
ProfiBus应用广泛，如轨道交通信号控制系统，飞机 发动机控制系统，生产过程中的各种控制以及机器 人控制平台等。
物流行业中的应用
Proபைடு நூலகம்iBus应用在物流行业中，如卷烟机设备、包装设 备、包卷设备和输送带设备。
ProfiBus的未来发展趋势
1
实现更高速率
为满足控制网络不断提升的数据传输速度和容量需求，ProfiBus正在不断研发设计更高速率的 新产品，比如ProfiNet IOC。
2
支持IEEE 802标准
正在开发能够支持IEEE 802标准的ProfiBus产品，以增强ProfiBus网络兼容性和互操作性。
现场总线与工业以太网ProfiBus通讯技术
现场总线与工业以太网是工业自动化领域中最常见的现场通讯技术。本次演 示将深入探讨其中最前沿的ProfiBus通讯技术。
计算机网络系统的组成功能分类及常见网络设备认识
计算机网络系统的组成功能分类及常见网络设备认识1.硬件设备：包括计算机、路由器、交换机、网卡、光纤、电缆等网络设备。
2.软件：包括网络协议、传输控制协议/网际协议（TCP/IP）等网络协议，以及网络管理软件、网络安全软件等。
3.数据通信链路：用于相互连接各个设备的物理链路，可以是电缆、光缆、无线信号等。
4.网络通信协议：用于规定数据在网络中传输的方式和规则，如TCP/IP协议族。
5.网络拓扑结构：指网络中设备之间的连接方式，包括星型、总线型、环型、树型等。
1.数据通信：通过网络连接，实现不同计算机之间的数据传输和交流。
2.资源共享：通过网络连接，实现存储设备、打印机、数据库等资源的共享，提高资源利用率。
3.远程访问：通过网络连接，实现对其他计算机或服务器的远程访问和管理。
4.分布式处理：通过网络连接，将任务分割成多个子任务，由不同的计算机共同完成，提高处理效率。
5.信息传播：通过网络连接，实现信息的即时传播和共享，如电子邮件、即时通讯等。
1. 局域网（Local Area Network，LAN）：覆盖较小范围的网络，通常在一个建筑物或校园内部，用于实现内部通信和资源共享。
2. 广域网（Wide Area Network，WAN）：跨越较大范围的网络，如跨越城市、省份或国家，用于实现远程通信和资源共享。
3. 城域网（Metropolitan Area Network，MAN）：覆盖城市范围的网络，通常是将多个局域网连接起来构成的。
4. 无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）：通过无线技术实现的局域网，如Wi-Fi网络。
常见的网络设备认识:1. 路由器（Router）：用于将数据包从一个网络传输到另一个网络，负责网络之间的数据转发和路由选择。
2. 交换机（Switch）：用于构建局域网，将数据包从源设备转发到目标设备，实现局域网内部的数据交换。
3. 网卡（Network Interface Card，NIC）：用于连接计算机与网络，将计算机的数据转换成网络可以识别的形式。
现场总线(PROFIBUS)技术简介
现场总线（PROFIBUS）技术简介摘要：本文详细的介绍PROFIBUS的概念以及相关的基础知识。
内容：第一章：现场总线技术及PROFIBUS1.1 现场总线技术的由来1.1.1 CIMS体系结构及工业数据结构的层次划分根据工厂管理、生产过程及功能要求，CIMS体系结构可分为5层，即工厂级、车间级、单元级、工作站级和现场级。
简化的CIMS则分为3层，即工厂级、车间级和现场级。
在一个现代化工厂环境中，在大规模的工业生产过程控制中，工业数据结构同样分为这三个层次，与简化的网络层次相对应。
如图1-1所示。
图1-1：简化的CIMS网络体系结构1.1.2 现场级与车间级自动化监控及信息集成是工厂自动化及CIMS不可缺少的重要部分。
现场级与车间级自动化监控及信息集成系统主要完成底层设备单机控制、连机控制、通信连网、在线设备状态监测及现场设备运行、生产数据的采集、存储、统计等功能，保证现场设备高质量完成生产任务，并将现场设备生产及运行数据信息传送到工厂管理层，向工厂级MIS系统数据库提供数据。
同时也可接受工厂管理层下达的生产管理及调度命令并执行之。
因此，现场级与车间级监控及信息集成系统是实现工厂自动化及CIMS系统的基础。
1.1.3 传统的现场级与车间级自动化监控及信息集成系统传统的现场级与车间级自动化监控及信息集成系统（包括：基于PC、PLC、DCS 产品的分布式控制系统），其主要特点之一是，现场层设备与控制器之间的连接是一对一（一个I/O点对设备的一个测控点）所谓I/O接线方式，信号传递4-20mA（传送模拟量信息）或24VDC（传送开关量信息）信号。
如图1-2所示：图1-2：传统的现场级与车间级自动化监控及信息集成系统1.1.4 系统主要缺点（1）信息集成能力不强：控制器与现场设备之间靠I/O连线连接，传送4-20mA 模拟量信号或24VDC等开关量信号，并以此监控现场设备。
这样，控制器获取信息量有限，大量的数据如设备参数、故障及故障纪录等数据很难得到。
NCS-LD105现场总线网关使用说明书
NCS-LD105现场总线网关使用说明书一．概念NCS-LD105现场总线网关是连接FF HSE现场总线和FF H1现场总线的网关设备。
一台网关最多可以连接四个H1网段，同时具有网桥功能。
NCS-LD105现场总线网关可用于各种采用FF H1现场总线设备的控制系统当中，可将FF H1总线设备无缝集成到以太网网络中，扩展FF H1应用。
用户可以通过基于以太网的组态软件，完成对整个网络的组态、控制回路组态、控制逻辑组态、功能块连接、报警趋势组态、控制应用下载等功能。
二．产品的型号规格通道数(1、2、4)总线类型（F— H1；H— HSE；D—DP）厂商名现场总线网关网络化控制系统注：DP总线网关暂不支持。
三．主要技术参数3.1基本参数3.2功能特性3.3物理特性3.4外型尺寸四．结构与工作原理4.1 产品结构说明现场总线网关硬件上由两部分组成，控制卡和通信卡。
控制卡由EEROM、CPU、FLASH、RAM、以太网芯片等组成。
通信卡包含电源部分及最多4个H1接口芯片。
控制卡与通信卡通过内部总线通信。
图1 结构示意图4.2 工作原理简述CPU通过对以太网芯片及H1接口芯片的操作实现HSE（以太网）总线与H1总线的信息通讯。
五．调整和校验无。
六．安装、使用和维护6.1 安装网关的各种接口及指示灯如下图所示：图2 接口及指示灯图电源指示：亮—表示电源正常；灭—表示未供电或电路故障； 程序状态指示：未使用；H1总线发送指示：向H1总线发送数据时闪烁；以太网连接指示：亮—表示网线连接无误；灭—表示硬件故障或网线连接有问题；以太网活动指示：当以太网有数据包时，此灯闪烁。
电源接口：外接电源通过附带的一个4针绿色端子与电源接口相连。
以太网接口：与以太网网线直接相连。
H1总线接口：与H1总线连接，各引脚信号含义如下：6.2 使用与其他现场总线仪表、智能分布控制装置、组态软件配合使用。
请参考《FF 组态软件用户手册》了解网关的使用方法。
以太网和串行网关,PROBIBUS网关,FNL现场总线网络连接,PROFIBUS DP - RS232、RS422网关
Ethernet & Serial Gateways以太网和串行网关更多详情，请点击型号：SNL2-E SINEC-L1、SNL2-E GEM80 (HDLC-UNC)、SNL2-E Ethernet/RS232/RS4851、SNL2-E SINEC-L1SNL2-E – Serial Network Link with Socket InterfaceSNL2-E SINEC-L1网关—实现SINEC-L1网络和以太网网络连接的最佳工具，速度高达100 Mbit/s 。
COMSOFT的SNL2-E SINEC-L1网关支持SINEC-L1操作，带广播和中断处理功能。
通过TCP/IP套接字接口很容易地访问所连的SINEC-L1从站的数据。
还提供了附加的诊断信息。
该网关能够在闪存中存储已有的配置（轮询表和警报列表），每次启动时它便会自动加载这些信息。
Access via TCP/IP Socket Interface通过TCP/IP套接字接口访问只要发出接收-发送信号，便能通过TCP/IP套接字接口访问SNL2-E SINEC-L1网关。
该接口是独立于操作系统的。
在PC或者工作站中，不需要安装驱动器，只需要一个可用的TCP/IP连接。
相比传统PC通讯板，SNL2-E 为基于PC的系统提供了全新的功能：∙硬件/驱动器安装不会出现以前常见的问题。
∙可以从网络中的任意一台PC访问SINEC-L1接口。
∙毫无故障地将系统从较低的自动化水平提高到控制和设计水平。
2、 SNL2-E GEM80 (HDLC-UNC)SNL-2E –带套接字接口的串行网络连接。
Serial Network Link with Socket InterfaceSNL2-E GEM80 (HDLC-UNC) Gateway –以高达100 Mbit/s的速度实现HDLC-UNC网络和Ethernet网络的连接。
该网关支持高达180 Kbit/s速度的操作，并能够用作主站或从站。
计算机网络中的硬件设施及协议
计算机网络中的硬件设施及协议计算机网络是现代信息社会中不可或缺的基础设施，而硬件设施及协议是构建计算机网络的重要组成部分。
本文将就计算机网络中的硬件设施及协议进行探讨。
一、硬件设施1. 网络接口卡（Network Interface Card，NIC）网络接口卡是计算机与网络之间的连接接口，它负责将计算机中的数据转化为网络可识别的信号，并将网络传输的数据转化为计算机可识别的信号。
网络接口卡支持不同的传输介质，如以太网、无线局域网等。
2. 集线器（Hub）集线器是用于连接多个计算机的设备，它能够将多个计算机连接成局域网。
集线器通过广播的方式将接收到的数据包发送给所有连接的计算机，虽然集线器简单易用，但它的传输效率较低，容易导致网络拥塞。
3. 交换机（Switch）交换机是用于连接多个计算机的设备，它能够根据数据包的源和目的地地址，将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现计算机之间的直接通信。
相比于集线器，交换机具有更高的传输效率和更低的网络延迟。
4. 路由器（Router）路由器是用于连接不同网络的设备，它能够根据数据包的目的地址，选择最佳的路径进行转发。
路由器具有路由选择、路由转发和路由控制等功能，它的存在可以实现不同网络之间的互联互通。
5. 防火墙（Firewall）防火墙是用于保护计算机网络安全的设备，它可以对进出网络的数据进行过滤和监控，防止未经授权的访问和数据泄漏。
防火墙通过设置访问控制策略、检测网络攻击和加密数据传输等手段，提高网络安全性。
二、协议1. 传输控制协议/互联网协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）TCP/IP协议是计算机网络中最基本的协议，它定义了数据在网络中的传输方式和格式。
TCP负责数据的可靠传输，确保数据的顺序和完整性；而IP则负责数据的路由和寻址，确保数据能够准确地传递到目的地。
2. 网络时间协议（Network Time Protocol，NTP）NTP协议是用于同步计算机网络中时间的协议，它可以使得网络中的计算机保持统一的时间标准。
网络设备基础知识
网络设备基础知识1. 路由器（Router）：路由器是连接不同网络的设备，通过它可以将数据从一个网络传输到另一个网络。
它有助于确定数据的最佳路径，并管理网络流量。
2. 交换机（Switch）：交换机是用于连接多台计算机或网络设备，它可以在设备之间直接传输数据，提高网络通信的效率。
3. 防火墙（Firewall）：防火墙是用于保护网络安全的设备，它可以监测和控制网络流量，阻止恶意或有害数据进入网络。
4. 网络网关（Gateway）：网络网关是连接不同网络之间的设备，它可以帮助不同网络互相通信，实现数据的传输和交换。
5. Modem：Modem是用于将数字信号转换成模拟信号或者将模拟信号转换成数字信号的设备，使得计算机可以通过电话线或者有线电视线传输数据。
6. 无线接入点（Wireless Access Point）：无线接入点是用于连接无线设备的设备，它可以提供无线网络的覆盖范围和信号强度。
以上是一些常见的网络设备，它们在网络通信中都发挥着重要的作用。
通过理解这些网络设备的基础知识，可以更好地理解网络运行原理，更好地管理和维护网络设备。
网络设备基础知识一直是网络领域的重要基础，深入了解这些设备的功能和原理有助于更好地搭建、维护和管理网络。
以下是更深入的网络设备基础知识：7. 网卡（Network Interface Card，NIC）: 网卡是安装在计算机中的设备，用于连接计算机与局域网或广域网，使计算机可以进行网络通信和数据传输。
8. 中继器（Repeater）：中继器用于扩大局域网的覆盖范围，它可以增强信号，减少信号衰减，使局域网的信号能够传输更远距离。
9. 路由器交换机（Switched Router）：路由器交换机结合了路由器和交换机的功能，可以实现数据包的转发和管理，适用于小型企业或分支机构的网络。
10. 光纤调制解调器（Fiber Modem）：光纤调制解调器是用于光纤网络的设备，可以将数字信号转换成光信号或者光信号转换成数字信号，实现光纤网络的传输和通信。
以太网与PROFIBUS-DP
工业以太网总线和我们现在使用的局域网是一致的，它采用统一的T CP/IP协议，避免的不同协议间通讯不了的困扰，它可以直接和局域网的计算机互连而不要额外的硬件设备，它方便数据在局域网的共享，它可以用IE浏览器访问终端数据，而不要专门的软件，它可以和现有的基于局域网的ERP数据库管理系统实现无缝连接，它特别适合远程控制，配合电话交换网和GSM，GPRS无线电话网实现远程数据采集，它采用统一的网线，减少了布线成本和难度，避免多种总线并存。
工业以太网总线正因为有诸多的优点，在国内外逐步得到了迅速的普及，现在已经有大量的配套产品在使用中。
如工业以太网H UB，工业以太网防火墙产，工业以太网关，以太网转RS232/RS485设备，以太网A/D模块，以太网D/A模块，以太网AI模块，以太网AO模块，以太网DI模块，以太网DO模块及复合功能模块。
一个典型的工厂自动化系统应该是三级网络结构。
基于现场总线P ROFIBU S-DP/PA控制系统位于工厂自动化系统中的底层，即现场级与车间级。
现场总线PRO FIBUS是面向现场级与车间级的数字化通信网络。
（1）现场设备层：主要功能是连接现场设备，如分散式I／O．传感器．驱动器．执行机构．开关设备等，完成现场设备控制及设备间连锁控制。
主站（PLC．PC机或其它控制器）负责总线通信管理及所有从站的通信。
总线上所有设备生产工艺控制程序存储在主站中，并由主站执行。
（2）车间监控层：车间级监控用来完成车间主生产设备之间的连接，如一个车间三条生产线主控制器之间的连接，完成车间级设备监控。
车间级监控包括生产设备状态在线监控．设备故障报警及维护等。
通常还具有诸如生产统计．生产调度等车间级生产管理功能。
车间级监控通常要设立车间监控室，有操作员工作站及打印设备。
以太网与PROFIBUS-DP
工业以太网总线和我们现在使用的局域网是一致的，它采用统一的TCP/IP协议，避免的不同协议间通讯不了的困扰，它可以直接和局域网的计算机互连而不要额外的硬件设备，它方便数据在局域网的共享，它可以用IE浏览器访问终端数据，而不要专门的软件，它可以和现有的基于局域网的ERP数据库管理系统实现无缝连接，它特别适合远程控制，配合电话交换网和GSM，GPRS无线电话网实现远程数据采集，它采用统一的网线，减少了布线成本和难度，避免多种总线并存。
工业以太网总线正因为有诸多的优点，在国内外逐步得到了迅速的普及，现在已经有大量的配套产品在使用中。
如工业以太网HUB，工业以太网防火墙产，工业以太网关，以太网转RS232/RS485设备，以太网A/D模块，以太网D/A模块，以太网AI模块，以太网AO模块，以太网DI模块，以太网DO模块及复合功能模块。
一个典型的工厂自动化系统应该是三级网络结构。
基于现场总线PROFIBUS-DP/PA控制系统位于工厂自动化系统中的底层，即现场级与车间级。
现场总线PROFIBUS是面向现场级与车间级的数字化通信网络。
（1）现场设备层：主要功能是连接现场设备，如分散式I／O．传感器．驱动器．执行机构．开关设备等，完成现场设备控制及设备间连锁控制。
主站（PLC．PC机或其它控制器）负责总线通信管理及所有从站的通信。
总线上所有设备生产工艺控制程序存储在主站中，并由主站执行。
（2）车间监控层：车间级监控用来完成车间主生产设备之间的连接，如一个车间三条生产线主控制器之间的连接，完成车间级设备监控。
车间级监控包括生产设备状态在线监控．设备故障报警及维护等。
通常还具有诸如生产统计．生产调度等车间级生产管理功能。
车间级监控通常要设立车间监控室，有操作员工作站及打印设备。
车间级监控网络可采用PROFIBUS－FMS，它是一个多主网，这一级数据传输速度不是最重要的，而是要能够传送大容量信息。
（3）工厂管理层：车间操作员工作站可通过集线器与车间办公管理网连接，将车间生产数据送到车间管理层。
现场总线技术及应用课件：Profibus总线
Profibus总线
能力目标 (1) 掌握PLC和其他设备Profibus DP通信的建立方法。 (2) 掌握Profibus DP通信组态时的易错问题。
Profibus总线
5.1 Profibus总线概述
5.1.1 Profibus总线简介 Profibus是西门子公司的现场总线标准，它是Process
Fieldbus的缩写。目前，它是在国内应用范围最广的现场总 线，尤其是Profibus DP在国内工厂自动化和流程自动化的占 比非常高。Profibus现场总线接线简单，通信速度高，通信 过程稳定，西门子的PLC加上Profibus DP的通信协议几乎是 所有工业现场的首选，再加上后来的Profinet工业以太网协 议，它们都获得了设计人员、操作人员的广泛认可。
Profibus总线
Profibus包含Profibus DP、Profibus FMS和Profibus PA， 以及后来推出的Profidrive、Profisafe、Profinet等，它们囊括 了车间级和现场级的应用层次。
Profibus DP设计用于设备级应用，它主要用于完成PLC、 传感器、执行器(电机、电磁阀等)的通信任务，通信速度最 高可达12 Mb/s。Profibus DP包含了DP V0、DP V1和DP V2 三个版本，是目前国内应用最多的通信协议。本章实验也是 以Profibus DP为例。
Profibus总线
Profibus总线
5.1 Profibus总线概述 5.2 西门子S7-300 PLC与施耐德ATV930变频 器的Profibus DP通信 小结 思考与习题
ProfiBus通讯原理【2024版】
EN 50170 Volume 2
Device Profiles Application Profiles
过程自动化
PROFIBUS-PA IEC 1158-2
- 总 线 供 电 - 本 质 安 全
PROFIBUS 簇
工厂自动化
PROFIBUS-DP RS 485 / FO
- 即 插 即 用 - 高 效、廉 价
DP的协议结构
PA的协议结构
PA主要应用于过程控制领域，可以把测量变送器、阀门、执行机构用一根总线连接起来 PA数据传输采用扩展的DP协议，只是在上层增加了描述现场设备行为的PA行规 简单的说，PA就相当于DP通信协议加上最适合现场仪表的传输协议IEC1158-2 根据IEC1158-2标准，PA可通过总线给现场设备供电，并可确保数据传输的本质安全性 当使用分段耦合器，PA装置能很方便的连接到DP网络
DP- 行规
RS-485 / 光纤
DP 基本功能
FMS的协议结构
FMS定义了物理层、数据链路层和应用层和用户接口，三到六层未加描述 物理层提供了光纤和RS485二种传输技术 数据链路层完成总线的存取控制并保证数据的可靠性 应用层定义了低层接口LLI和现场总线信息规范FMS LLI的作用是协调不同的通信关系并提供不信赖设备的第二层访问接口，FMS提供了范围广泛的功能来保证它的普遍应用 在不同的应用领域中，具体需要的功能范围必须与具体应用要求要适应，这些适应性定义称之为行规，行规提供了设备的可互换性，保证不同厂商生产的设备具有相同的通信功能 FMS在用户接口中规定了相应的用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，定义了现场设备行为的行规
二 传输技术
现场总线系统的应用在很大程度上取决于选择哪种传输技术 除了传输可靠性、传输速度、传输距离等通用的要求以外，考虑一些使用的灵活性及其它一些机电因素也十分重要 例如，当应用于过程自动化时，特别是涉及本质安全防爆的应用场合，数据和电源在同一根总线上传输就很有必要 由于单一的传输技术不可能满足所有要求，因此Profibus提供了RS485传输、IEC1158-2传输和光纤传输三种类型
常见网络设备
A 串/ RAM
并
输转 入换
CPU
并/
串
转输 换出
14
以太网交换机结构（2）
矩阵交换结构—硬件实现交换，由输入、输出、交换 矩阵、控制处理组成。为避免端口拥塞，需加缓冲区和 排队系统。目前这种结构仍有厂家使用
不易扩展，交换机端口的扩展，会导致导致整个内部 结构较大的变化
10
交换机Switch/网卡
交换机是OSI模型的第二层 设备,在OSI参考模型的数据 链路层（第二层）工作，交 换机根据进入端口数据帧的 MAC地址来过滤、转发或扩 散该数据帧。
提供计算机与计算机网络的数 据传输 也称为网络适配器(LAN Adapter) 集成在主板上，或插在主板的 扩展槽中 可以是以太网卡、令牌环网卡 或FDDI网卡
路由器基本功能、作用
• 路由器的一个基本功能是连接多个独立的网络或 子网
LAN 1
LAN 2
LAN 3
36
• 路由器的另一个基本功把数据(IP报文)传送到 正确的网络，细分则包括：
• IP 数据报的转发，包括数据报的寻径和传送。 • 子网隔离，抑制广播风暴。 • 维护路由表，并与其它路由器交换路由信息，
逻辑链路控制：在计算机中与上层协议通讯 命名：提供唯一的MAC地址标识符 成帧：把数据打包以便传输，属于部分封装的内容 介质访问控制：对共享的访问介质提供访问规则 发信号：通过转换器与介质产生信号并形成接口
12
交换机的功能
交换是一种通过减少流量并增加带宽来减少以太网络、令 牌环与光纤布式数据接口 (FDDI) LAN 中拥塞的技术
33
Cisco 2500 系 列 •Cisco 2500接 入 服 务 器 系 列 是 Cisco跻 身 接入服 务 器 市 场 的 低 成 本 产 品 的 代 表
【2022年】湖北省荆州市全国计算机等级考试网络技术模拟考试(含答案)
【2022年】湖北省荆州市全国计算机等级考试网络技术模拟考试(含答案) 学校:________ 班级:________ 姓名:________ 考号:________一、单选题(10题)1.2.下列关于综合布线系统(PDS)的描述中，错误的是()。
A.PDS工程的设备配置是指各种配线架、布线子系统、传输介质和信息插座等的配置B.当在单一信息插座上进行两项服务时，宜采用Y形适配器C.水平布线子系统双绞线电缆长度应该在90m以内D.网络拓扑结构的组合逻辑描述了网络单元的邻接关系3.下列关于路由器技术的描述中，错误的是()A.吞吐量是指路由器的包转发能力B.高性能路由器一般采用交换式结构C.语音视频业务对路由器延时抖动要求不高D.路由器的冗余是为了保证设备的可靠性与可用性4.下列关于服务器技术的描述中，错误的是（）。
A.对称多处理技术可以在多CPU结构的服务器中均衡负载B.集群系统中一台主机出现故障时不会影响系统的正常服务C.采用RISC结构处理器的服务器通常不采用Windows操作系统D.采用RAID技术可提高磁盘容错能力5.下列对IPv6地址FE80：0：0：0801：FE：0：0：04A1的简化表示中，错误的是()。
A.FElt：：801：FE：0：0：04A1B.FE80：：801：FE：0：0：04A1C.FE80：O：0：801：FE：：04A1D.FE80：0：0：801：FE：：4A16.计算机网络在逻辑功能上可以分为()A.通信子网与资源子网B.通信子网与共享子网C.主从网络与对等网络D.数据网络与多媒体网络7. 认证(authentication)是防止什么攻击的重要技术?A.主动B.被动C.黑客D.偶然8.下列对IPv6地址FE80:0:0:0801:FE:0:0:04A1的简化表示中，错误的是()A.FE8::801:FE:0:0:04A1B.FE80::801:FE:0:0:04A1C.FE80:0:0:801:FE::04A1D.FE80:0:0:801:FE::4A19.10.数据单元(PDU)是在哪一层产生的()。
网络设备与综合布线
网络设备与综合布线1. 简介在现代的商业环境中，高效的网络设备和综合布线系统是企业正常运营的关键。
网络设备指的是用于建立和管理数据通信网络的硬件设备，而综合布线则是将各种网络设备连接起来的一种物理基础设施。
本文将介绍网络设备和综合布线的基本概念、特点以及常用的技术。
2. 网络设备网络设备是指用于建立和管理数据通信网络的硬件设备。
常见的网络设备包括路由器、交换机、网卡、网关等。
下面将对每种设备进行简要介绍。
2.1 路由器路由器是一个用于转发数据包的设备，它连接多个网络，根据目标地址决定数据包的转发方向。
路由器具有选择最佳路径、控制网络流量和分隔网络域等功能。
常见的路由器品牌有思科、华为、华硕等。
2.2 交换机交换机是用于在局域网内转发数据包的设备。
它在数据链路层工作，根据数据包的目的MAC地址进行转发。
交换机具有高速转发、自动学习MAC地址和隔离冲突域等特点。
常见的交换机品牌有华为、HPE、戴尔等。
2.3 网卡网卡是计算机与数据通信网络进行连接的接口设备。
它负责将计算机产生的数据转换成网络可以传输的数据包，并将接收到的数据包转发给计算机处理。
常见的网卡接口类型有以太网、无线网卡、光纤网卡等。
2.4 网关网关是连接不同网络的设备。
它可以是硬件设备，也可以是软件实现的中间件。
网关在不同网络之间进行数据格式转换和协议转换，使得这些网络能够互相通信。
常见的网关有路由器、网关服务器等。
3. 综合布线综合布线是用于将各种网络设备连接起来的一种物理基础设施。
它包括网络电缆、连接器、配线架等各种组件，可以提供高速、稳定的数据通信环境。
下面将介绍综合布线的常见元素和技术。
3.1 网络电缆网络电缆是综合布线的核心组件，用于传输数据信号。
常见的网络电缆有双绞线、同轴电缆和光纤电缆等。
双绞线是最常用的网络电缆，分为不同的类别，如Cat 5、Cat 6等。
光纤电缆具有高带宽、抗干扰等特点，适用于长距离传输。
3.2 连接器连接器用于连接网络电缆和网络设备，使得数据能够在它们之间传输。
PNO组织的两种现场总线基于标准以太网的性能比较详解
PNO 组织的两种现场总线基于标准以太网的性能比
较详解
PROFINET 和PROFIBUS 是PNO 组织推出的两种现场总线。
两者本身没有可比性，PROFINET 基于工业以太网，而PROFIBUS 基于RS485 串行总线。
两者协议上由于介质不同完全不同，没有任何关联。
两者相似的地方都
具有很好的实时性，原因在于都使用了精简的堆栈结构。
基于标准以太网的
任何开发都可以直接应用在PROFINET 网络中。
世界上基于以太网的解决方案的开发者远远多于PROFIBUS 开发者，所以，有更多的可用资源去创新技术。
PROFINET 与PROFIBUS 的性能比较
对于PROFIBUS，数据传输的带宽最大为12Mbps。
对于PROFINET，数据传输的带宽为100Mbps。
对于PROFIBUS，数据传输的方式为半双工。
计算机网络的硬件组成是什么
计算机网络的硬件组成是什么网络连接的硬件设备组成计算机网络除了需要采用合适的体系结构，还需要各种硬件设备的支持。
计算机网络系统性能的高低在很大程度便体现在网络所使用的硬件设备上。
(1) 通信设备：传输及交换设备、线路设备及互连设备。
● 网络适配器：网络适配器或者说网络适配器(通常缩写为NIC)把计算机连接到电缆上，传输从计算机到电缆媒介或从电缆媒介到计算机的数据。
例如，一块Ethernet的网络适配器接受来自于计算机的称之为包的大量数据并把那些数据包转换成可应用到铜线上的电子脉冲序列(如果介质是光纤电缆，那么就转换成光脉冲序列)。
接收方的网络适配器诊断到这些电子电压(或光脉冲)并转换成数据包，传送给接收方计算机。
● 集线器(Hub)：一些网络正常情况是双绞线Ethernet及Token Ring网络，把网络电缆安排成所有联网的计算机都由一个中央节点运行，处于中央节点的一个Hub或者说集线器连接网络电缆。
一些集线器仅仅把在任何一条电缆上接收到的信号向所有其他的电缆重新广播；另一些较为高级的集线器可以确定包的目的地址，并重新把信号仅仅发送到相应的电缆上，这些集线器就称之为Switching hubs(交换式集线器)或者称之为交换机，另一些高级集线器的特性包括错误诊断与隔离、流量监控及远程管理。
● 中继器：中继器可从一个局域网上获取信号，对信号进行放大和提升功率后发向另一个局域网。
它能够精确地重发信号，使信号从一个网段的末尾再延长至下一个网段而只有很小的信号衰减。
● 网桥：网桥主要用于连接两个或多个LAN网络，并在它们之间传递数据封包。
应用网桥可以连接两个或多个相同类型的网络，但允许每个网络使用不同的协议，网桥根据各个局域网上使用的协议是否相同，自动决定并完成传输的数据包的协议格式的转换。
● 路由器：路由器的作用与网桥类似，但功能要强很多，它不仅具有网桥的全部功能，而且还具有传输路径的选择功能，使负载均衡。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ethernet & Serial Gateways以太网和串行网关
更多详情，请点击
型号：SNL2-E SINEC-L1、SNL2-E GEM80 (HDLC-UNC)、SNL2-E Ethernet/RS232/RS485
1、SNL2-E SINEC-L1
SNL2-E – Serial Network Link with Socket Interface
SNL2-E SINEC-L1网关—实现SINEC-L1网络和以太网网络连接的最佳工具，速度高达100 Mbit/s 。
COMSOFT的SNL2-E SINEC-L1网关支持SINEC-L1操作，带广播和中断处理功能。
通过TCP/IP套接字接口很容易地访问所连的SINEC-L1从站的数据。
还提供了附加的诊断信息。
该网关能够在闪存中存储已有的配置（轮询表和警报列表），每次启动时它便会自动加载这些信息。
Access via TCP/IP Socket Interface通过TCP/IP套接字接口访问
只要发出接收-发送信号，便能通过TCP/IP套接字接口访问SNL2-E SINEC-L1网关。
该接口是独立于操作系统的。
在PC或者工作站中，不需要安装驱动器，只需要一个可用的TCP/IP连接。
相比传统PC通讯板，SNL2-E 为基于PC的系统提供了全新的功能：
∙硬件/驱动器安装不会出现以前常见的问题。
∙可以从网络中的任意一台PC访问SINEC-L1接口。
∙毫无故障地将系统从较低的自动化水平提高到控制和设计水平。
2、 SNL2-E GEM80 (HDLC-UNC)
SNL-2E –带套接字接口的串行网络连接。
Serial Network Link with Socket Interface
SNL2-E GEM80 (HDLC-UNC) Gateway –以高达100 Mbit/s的速度实现HDLC-UNC网络和Ethernet网络的连接。
该网关支持高达180 Kbit/s速度的操作，并能够用作主站或从站。
它非常适用于GEM80 可编程逻辑控制器PLC。
这些PLC是很普遍使用的，并经常通过星网协议通讯。
我们的SNL2-E GEM80 (HDLC-UNC) 网关可以将它们连接到Ethernet网络，融合了最新的MES, ERP 和SCADA系统。
Access via TCP/IP Socket Interface通过TCP/IP套接字接口访问
只要发出接收-发送信号，便能通过TCP/IP套接字接口访问SNL2-E GEM80 (HDLC-UNC)网关。
该接口是独立于操作系统的。
在PC或者工作站中，不需要安装驱动器，只需要一个可用的TCP/IP 连接。
相比传统PC通讯板，SNL2-E 为基于PC的系统提供了全新的功能：
∙硬件/驱动器安装不会出现以前常见的问题。
∙可以从网络中的任意一台PC访问SINEC-L1/HDLC-UNC接口。
∙毫无故障地将系统从较低的自动化水平提高到控制和设计水平。
3、 SNL2-E Ethernet/RS232/RS485
SNL2-E Ethernet/RS232/RS485 Gateway
SNL2-E –以高达100 Mbit/s的速度实现串行接口和Ethernet网络的连接。
SNL2-E 实现了两个串行终端设备之间的连接。
该串行接口可以通过软件配置成RS232接口或RS422/RS485接口。
并且，它支持混合的多种操作模式。
此外，为了更好地操作RS485总线，端接电阻器能够通过软件打开。
通过一个外部适配器还可以在TTY模式下进行操作。
这些接口都支持全双工DMA模式的操作。
在同步操作模式下，速率高达1 Mbit/s。
该协议固件是可加载的。
这些串行接口能够完全独立于彼此工作。
在每个串行接口上，都有一个不同的协议驱动器可以被下载和运行。
DF-compatible driver interface可兼容的驱动器接口
对于Windows，UNIX操作系统来说，DF板可兼容的接口通过一个SNL2-E模块就可以取代一个现有的DF板，而且不需要在应用软件中作任何更改。
相比传统PC通讯板，SNL2-E 为基于PC的系统提供了全新的功能：
∙硬件/驱动器安装不会出现以前常见的问题。
∙可以从网络中的任意一台PC访问串行接口。
∙毫无故障地将系统从较低的自动化水平提高到控制和设计水平。
2、PROBIBUS网关
更多详情，请点击
(1)FNL现场总线网络连接，
Fieldbus Network Link: Ethernet / PROFIBUS 网关，PROFIBUS DP/DPV1 Master Ethernet/MODBUS TCP
FNL –使现场总线和以太网网络以100 Mbit/s 的速度实现最佳连接。
FNL可以将全部基于RS485 (速率达到12 Mbit/s)的PROFIBUS DP连接起来，并且根据DP 、DPV1 服务和DP Slave 支持DP Master class 1 和2。
通过一个TCP/IP 接口就可以访问FNL。
这个接口是独立于操作系统的，完全展开的，高速的。
基于以太网的MODBUS TCP/IP Slave 的运作模式能够简便地将作为PROFIBUS DP Master 的FNL整合成大量的可视化和控制系统。
这个基于PROFIBUS DP的诊断和IO数据是动态编译成MODBUS TCP/IP 结构的，并且不需额外的配置。
网络端提供了各种各样的访问选项。
COMSOFT Network Configurator网络配置器(CNC)
CNC是一个能够在您的网络上整合FNL的全图形化工具，CNC可扫描到可用的FNL网关，并且可校准所有设备特有的网络参数，包括TCP/IP地址。
COMSOFT 配置工具配置器II
配置器II是一个功能强大的profibus的配置工具。
它不会给用户造成难懂的profibus细节信息，支持基于全图形化GSD文件的DP Slave配置，也支持OPC Tags简便的编译。
强大和广泛的下载，分析和控制功能保证了一个高效的启动和已配置的PROFIBUS DP网络检查。
已编译的PROFIBUS配置以XML格式存储，这使得它能轻易地与第三方工具整合。
COMSOFT OPC Server
这个OPC 服务器直接将FNL连接到所有客户可以使用的OPC Windows应用设备。
所有的常见的SCADA ，控制，可视化和过程控制系统都支持OPC。
比如，西门子的WIN CC ，FIX - Intellution, LabVIEW /BridgeVIEW –NI 或者Intouch - Wonderware 。
一些标准的Windows应用程序如VB或者Excel能通过“自动接口”轻易地集成。
Programming Interface编程接口
FNL TCP/IP 套接接口提供了DP Slaves的过程和诊断数据交换，以及所有DP/DPV1 Master class 1/2 和DP Slave的服务。
因此FNL能够简便地集成到任意的操作系统中。
相比起传统的基于PC接口的用途，FNL在PC与现场总线连接上提供了全新的功能：
•不再出现硬件/驱动程序安装过程中的那些典型问题。
•可以在任意的电脑上访问各自现场总线。
•可以毫无故障地将其从较低自动化水平集成到较高的控制和设计的层次上
•最新技术，如互联网，电子邮件等都可在过程控制中使用。
FDT 1.2 Communication DTM
FDT现场总线设备可以通过不同的总线系统如HART-Bus, Foundation Fieldbus,
PROFIBUS DP/PA 或者Ethernet进行标准化配置。
借助通讯DTM, DF PROFI 或者
FNL-结合任意FDT 1.2-可用的容器程序-能够用于任何PROFIBUS DP Slave的配置。
许多过程控制系统都包含容器程序。
它们也可以作为独立的使用工具，如Pactware
Association 的Pactware 。
LabVIEW驱动器
驱动器能够以一种简单的方式集成到每种LabVIEW 版本中，由于它标准的TCP / IP 套接字接口。
以太网和profibus DP配置通过全图形化工具整合在一起，包含在收信人地址中。
这个数据包也包括LabVIEW 样例VIs ，包括易于集成的源代码。
(2)XPS-E
低成本的PROFIBUS网关& 高智能的PROFIBUS DP - RS232/RS422网关
一般串行设备是没有自己的profibus现场总线接口的，它们只有一个RS232, RS422 或RS485接口。
COMSOFT的网关XPS-E可将串行通讯协议转换为Profibus通讯协议，这样便使得这些串行设备能够顺利与profibus连接起来进行各种通信交流，并且具有以下优点：低成本，简便，快速和可靠。
所有连接的串口设备将照常工作，网关按照1:1比例描绘所有发送和接收序列。
该数据可以迅速和准确地被访问。
此外，我们的驱动器有利于网关内数据的预处理。
XPS-E –不需要多余的开支就能达到更多的性能。
联系我们。