工业计算机网络
工业网络与通信
工业网络与通信在当今的信息时代，网络和通信已经成为了人类社会发展的基石。
在工业领域，网络和通信也扮演着至关重要的角色，因为它们为工业生产提供了基础设施，承载着工业信息的传递和交流。
在本文中，我们将探讨工业网络和通信在工业生产中的应用、优点和挑战。
一、工业网络的应用工业网络是指为工业现场提供数据通信、生产管理和生产监控功能的网络系统。
它主要用于通过互联网或数据中心提供现场设备和监测系统的远程控制和管理功能。
工业网络的应用包括以下几个方面：1、自动化生产工业网络可以为自动化生产提供基础设施和支持。
自动化生产是一种利用自动控制技术对生产过程进行全面控制的生产方式。
通过工业网络，自动化设备可以获取实时数据，实现自动调整生产参数，提高生产效率和质量。
2、智能制造智能制造是基于信息技术、人工智能和自动化技术的智能制造系统。
工业网络作为智能制造的核心技术之一，可以连接各种智能设备和系统，实现实时数据交流和全面控制。
智能制造可以为企业节约成本、提高效率、降低风险和提高能力。
3、远程监控工业网络可以提供远程监控功能，实现对生产设备和系统的远程监控和管理。
通过网络，监控系统可以获取生产设备的实时数据，对设备的状态进行远程监控和调整。
这可以使企业实现快速响应、减少损失和提高安全性。
4、工业互联网工业互联网是以互联网为基础，以工业数据为中心，以智能制造为目标，将人、设备、系统和数据互相连接的数字化工业。
通过工业网络，工业互联网可以实现智能化制造、生产定制化和生产网络化等特点。
二、工业通信的优点工业通信是指那些用于从端点到端点传输消息和控制数据的技术。
它用于在不同设备之间进行信息的传递和交换。
工业通信的优点包括以下几个方面：1、快速性工业通信可以实现快速传输和交换数据，可以让企业及时获取实时数据和有关情况的反馈，对生产过程进行即时响应。
2、可靠性工业通信非常可靠，可以保证信息的传递和交换的安全性和准确性。
这可以让企业的生产过程更加可控和稳定。
工业控制计算机网络技术发展与应用
工业控制计算机网络技术发展与应用在当今高度工业化和信息化的时代，工业控制计算机网络技术正以前所未有的速度发展，并在各个领域得到了广泛的应用。
它不仅改变了传统工业生产的模式，还极大地提高了生产效率和质量，为企业带来了显著的经济效益和竞争优势。
工业控制计算机网络技术的发展历程可以追溯到上世纪六十年代。
当时，计算机技术刚刚兴起，人们开始尝试将其应用于工业控制领域。
早期的工业控制系统主要采用集中式控制方式，即由一台大型计算机对整个生产过程进行控制。
这种方式虽然在一定程度上提高了生产效率，但由于计算机的可靠性和稳定性不足，以及系统的灵活性和扩展性较差，很快就无法满足工业生产的需求。
随着计算机技术和通信技术的不断发展，分布式控制系统逐渐取代了集中式控制系统。
分布式控制系统采用多台计算机分别对生产过程中的不同环节进行控制，通过网络将这些计算机连接起来，实现数据的共享和协同工作。
这种方式不仅提高了系统的可靠性和稳定性，还增强了系统的灵活性和扩展性，使得工业控制系统能够更好地适应复杂多变的生产环境。
进入二十一世纪以来，工业控制计算机网络技术更是取得了长足的进步。
以太网技术的引入使得工业控制系统的通信速度和带宽得到了极大的提升，为实现实时控制和大数据传输提供了有力的支持。
同时，无线通信技术的发展也为工业控制带来了新的机遇。
无线传感器网络、蓝牙技术和 WiFi 技术等在工业现场的应用，使得工业控制系统的布线更加简洁，安装和维护更加方便，同时也提高了系统的灵活性和可移动性。
在工业控制计算机网络技术的发展过程中，相关的标准和协议也不断完善。
OPC（OLE for Process Control）技术的出现，实现了不同厂家设备之间的数据交换和互操作，大大降低了系统集成的难度和成本。
此外，IEC 61158、IEC 61784 等国际标准的制定，为工业控制网络的通信协议和接口规范提供了统一的标准，促进了工业控制网络技术的国际化和规范化发展。
工业互联网基础知识
工业互联网基础知识在当今数字化时代，工业互联网正以前所未有的速度改变着工业生产的方式和格局。
那么，什么是工业互联网呢？简单来说，工业互联网就是将互联网技术与工业生产相结合，实现工业生产的智能化、数字化和网络化。
工业互联网的核心要素包括网络、平台和安全。
网络是基础，就像高速公路一样，为数据的传输提供通道。
它包括工厂内的网络和工厂外的网络。
工厂内的网络要实现设备之间的互联互通，让各种生产设备能够“交流对话”；工厂外的网络则要将企业与供应商、客户等连接起来，形成一个更广泛的生态系统。
平台是工业互联网的核心。
它就像是一个“大脑”，能够汇聚、分析和处理大量的数据。
通过平台，企业可以对生产过程进行监控和优化，预测设备故障，提高生产效率，降低成本。
同时，平台还可以为企业提供各种创新的应用和服务，帮助企业开拓新的市场和业务模式。
安全则是工业互联网的保障。
随着工业生产越来越依赖网络和数据，网络安全问题变得至关重要。
一旦发生安全漏洞，可能会导致生产中断、数据泄露等严重后果。
因此，必须建立完善的安全防护体系，包括网络安全、数据安全、应用安全等，确保工业互联网的稳定运行。
工业互联网的应用场景非常广泛。
在制造业中，它可以实现智能化生产。
例如，通过在生产设备上安装传感器，实时采集设备的运行数据，然后利用数据分析技术，提前预测设备可能出现的故障，及时进行维护，避免生产中断。
在能源行业，工业互联网可以实现对能源的高效管理和优化配置。
比如，通过对能源消耗数据的分析，制定更加合理的能源使用方案，降低能源成本，减少环境污染。
工业互联网还能推动供应链的优化。
企业可以通过工业互联网实时了解供应商的库存和生产情况，实现精准的采购和物流配送，减少库存积压，提高供应链的响应速度。
对于企业来说，要实现工业互联网的应用，需要具备一定的条件。
首先，要有数字化的基础设施，包括网络设备、传感器、控制系统等。
其次，要有专业的技术人才，能够进行数据分析、平台开发和系统维护。
工业网络技术
（3）总线形结构
• 结构：各结点经其接口，通过一条或几条通讯线路与公共总
线连接。其任何结点的信息都可以沿着总线传输，并且能被任 一结点接收。由于信息传输方向是从发送结点向两端扩散，因 此又称为广播式网络。 • 总线形网络的接口内具有发送器和接收器。接收器接收总
线上的串行信息，并将其转换为并行信息送到结点；发送器则
一种有控制的发报方式——令牌发送技术！
（2）令牌环(Token Ring)
• 令牌环：全称为令牌通行环(Token Passing Ring)，适用于环形网络结 构。
• 令牌是控制标志，网中只设一张令牌，并依次沿各结点传送。 •令牌的两个状态
• “空”状态：表示令牌没有被占用，当其传至正待发送信息的结点时， 该结点立即发送，并置令牌为“忙”状态。 • “忙”状态：表示令牌被占用，即令牌正在携带信息发送，当所发信 息环绕一周，由发送结点将“忙”令牌置为“空”令牌。 •工作过程：令牌依次沿每个结点传送，使每个结点都有平等发送信息 的机会。当一个结点占令牌期间其它结点只能处于接收状态。当所发信 息绕环一周，并由发送结点清除，“忙”令牌又被置为“空”状态，绕 环传送令牌。当下一结点要发送信息时，则下一结点便得到这一令牌， 并可发送信息。 •令牌环的特点：能提供可调整的访问控制方法；能提供优先权服务； 有较强的实时性；需对令牌进行维护，令牌丢失降低环路利用率；控制 电路复杂。
生冲突和碰撞，故不易用在实时性要求高的场合。
•应用：总线形结构是目前使用最广泛的结构，也是一种最传统 的主流网络结构，该种结构最适于信息管理系统、办公室自动化 系统、教学系统等领域的应用。
（4）树形结构 •结构：分层结构，适用于分级管理和控制系统。
•特点：
①通讯线路总长度较短，连网成本低，易于扩展，但结构较 星形复杂； ②网络中除叶结点外，任一结点或连线的故障均影响其所在 支路网络的正常工作。
工业网络总结范文
一、背景随着我国工业自动化程度的不断提高，工业网络技术在工业生产中的应用越来越广泛。
为提高生产效率、降低成本、保障生产安全，我国企业在工业网络建设方面投入了大量的人力、物力和财力。
本文将从工业网络的发展历程、技术特点、应用领域等方面进行总结。
一、工业网络发展历程1. 第一阶段：20世纪80年代，我国工业网络起步，主要以现场总线技术为主，如Modbus、Profibus等。
2. 第二阶段：20世纪90年代，随着网络技术的快速发展，工业以太网开始在我国工业领域得到应用。
3. 第三阶段：21世纪初，工业网络技术逐渐成熟，工业以太网、无线工业网络、物联网等新技术不断涌现。
二、工业网络技术特点1. 高可靠性：工业网络要求在恶劣环境下保持稳定运行，确保生产过程不受影响。
2. 高安全性：工业网络需要具备较强的抗干扰能力，防止黑客攻击等安全威胁。
3. 高实时性：工业网络要求数据传输实时、准确，满足生产过程中的实时控制需求。
4. 易于扩展：工业网络应具备良好的扩展性，方便企业根据生产需求调整网络架构。
三、工业网络应用领域1. 工业自动化：工业网络在工业自动化领域应用广泛，如PLC、SCADA等控制系统。
2. 工业生产管理：工业网络可实现对生产过程的实时监控、数据采集和分析，提高生产管理效率。
3. 物联网：工业网络是物联网的重要组成部分，可实现设备互联、数据共享，为企业提供智能化生产解决方案。
4. 能源管理：工业网络在能源管理领域应用，如智能电网、节能减排等。
四、总结工业网络技术在我国的工业领域发挥着越来越重要的作用。
随着技术的不断发展，工业网络将更好地满足企业生产需求，推动我国工业向智能化、绿色化、高效化方向发展。
未来，我国工业网络技术将朝着以下方向发展：1. 高速、宽带：提高工业网络传输速率，满足大数据、高分辨率视频等需求。
2. 智能化：利用人工智能、大数据等技术，实现工业网络的自适应、自优化。
3. 安全性：加强工业网络安全防护，确保生产安全。
工业控制网络与人机界面组态课件 计算机网络的体系结构
• 两个主机将文件传送模块作为最高的一 层 。剩下的工作由下面的模块负责。
两个主机交换文件
主机 1 文件传送模块
只看这两个文件传送模块 好像文件及文件传送命令 是按照水平方向的虚线传送的
主机 2 文件传送模块
把文件交给下层模块 进行发送
主机 2 AP2 5
4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5
4 3
注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次
应用层首部
运输层首部 H5
网络层首部
链路层
H4 H5
首部
H3 H4 H5
应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据
链路层 尾部
主机 2 AP2 5
4 3
2
H2 H3 H4 H5 应 用 程 序 数 据 T2
4. TCP/IP的应用层对应OSI中的应用层，它包含了OSI会 话层和表示层中的部分功能。即TCP/IP把OSI传输层 以上统称为应用层。
TCP/IP的功能描述
• 网络接口层可以是以太网、令牌环、甚至是ATM 等，这里就不再讨论。
第3章 计算机网络的体系结构
3. 1 计算机网络体系结构的形成
• 相互通信的两个计算机系统必须高度协 调工作才行，而这种“协调”是相当复 杂的。
• “分层”可将庞大而复杂的问题，转化 为若干较小的局部问题，而这些较小的 局部问题就比较易于研究和处理。
关于开放系统互连参考模型
OSI/RM
• 只要遵循 OSI 标准，一个系统就可以和位于世 界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任 何系统进行通信。
工业网络技术相关知识
采取防火墙、入侵检测等安全措施，防止网络攻击和数据泄露，保障工业网络的 安全稳定运行。
04
工业网络技术应用案例
智能制造中的工业网络技术应用
总结词
智能制造通过工业网络技术实现生产过程的自动化、智能化和协同化。
详细描述
智能制造利用工业网络技术将生产设备、传感器、执行器等连接起来，实现设备之间的信息交互和协同工作。工 业网络技术为智能制造提供了实时数据采集、远程监控、故障诊断等功能，提高了生产效率和产品质量。
面临的挑战与机遇
技术更新换代
随着技术的不断发展，工业网络技术 需要不断更新和升级，以满足企业不 断变化的需求。
数据安全问题
随着工业网络技术的普及，数据安全 问题越来越突出，需要采取有效的措 施来保障数据的安全。
人才培养需求
工业网络技术的应用需要具备相关专 业知识和技能的人才，需要加强人才 培养和引进。
未来工业网络技术将更加注重智能化技术的应用，实现更加智 能化的生产和运营管理。
物联网技术将为工业网络技术提供更加广泛的应用场景和更加 丰富的数据源，促进工业生产的智能化和个性化发展。
THANKS
感谢观看
05
未来工业网络技术的发展趋势
5G技术在工业网络中的应用
5G技术为工业网络提供了高带宽、低延迟和大规模连接的能力，为工业自动化、远 程控制和实时监测等应用场景提供了更好的支持。
5G技术将促进工业物联网的发展，使得设备与设备之间、设备与云端之间的连接更 加紧密，实现更高效、智能的生产和管理。
5G技术将加速工业自动化程度的提升，为智能制造、智慧物流等领域靠性、低成本、易于扩展和维护等优 点，能够满足工业自动化领域对数据传输的严格要求。
工业以太网的应用场景
工业测控计算机网络技术基础
工业测控计算机网络技术基础工业测控计算机网络技术是指将计算机网络应用于工业领域，通过互联网技术实现对工业系统的监测、控制、数据采集和分析。
本文将从计算机网络的基础知识入手，介绍工业测控计算机网络技术的基础知识、应用场景及未来发展趋势。
计算机网络基础计算机网络是指连接着一组计算机和其他设备的各种通信设施和通信协议，以便它们可以相互交换数据和共享设备和信息的系统。
计算机网络可以分为局域网、城域网、广域网等不同范围的网络。
OSI 七层模型OSI（Open System Interconnection）是一个基于分层设计的通信协议标准，在计算机网络的发展史中起到了极为重要的作用。
OSI 共分为七层，分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
•物理层：在物理层上进行数据传输，主要定义传输介质、接口形式、传输速率等。
•数据链路层：主要提供可靠的数据传输，保证数据的有序交付，并提供流量控制等功能。
•网络层：通过路由选择将数据从源主机传输到目的主机，实现主机之间的通信。
•传输层：负责上层应用程序的端到端通信，提供可靠的协议和不可靠的协议两种通信方式。
•会话层：负责在数据传输的两个节点之间建立和管理通信会话以及数据交换。
•表示层：通过编码和解码实现应用层所需的数据格式转换，确保正确传输业务数据。
•应用层：为应用程序提供服务，该层是用户接口的最高层，常用协议有 HTTP、FTP、SMTP、DNS 等。
TCP/IP 协议TCP/IP 是一个基于分层设计的协议族，是互联网及局域网通信的必备协议之一。
•TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）：负责保证数据的可靠传输，具备重连和拥塞控制等机制。
•IP（Internet Protocol，互联网协议）：负责网络层的数据传输和路由选择。
•HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）：是一个用于传输超文本的应用层协议。
工业计算机系统中的通信与网络技术研究
工业计算机系统中的通信与网络技术研究随着工业的发展和技术的进步，工业计算机系统的通信与网络技术在现代制造业中变得越来越重要。
工业计算机系统通过网络的连接与通信，实现设备之间的数据共享、远程监控与控制、实时数据传输等功能。
本文将对工业计算机系统中的通信与网络技术进行研究，探讨其应用和发展趋势。
一、工业计算机系统中的通信技术1. 串行通信技术在工业计算机系统中，串行通信技术被广泛应用。
串行通信技术通过一条信号线逐位地传送数据，具有传输距离长、传输速率高、抗干扰能力强的特点。
常见的串行通信协议有RS-232、RS-485、Modbus等。
这些通信协议在工业领域中被广泛应用于设备之间的数据通信和控制。
2. 以太网通信技术以太网通信技术是一种基于以太网协议的局域网通信技术。
工业计算机系统中的以太网通信技术被广泛应用于设备之间的数据共享和实时数据传输。
以太网通信技术具有传输速率高、传输距离远、可靠性强等优势。
在工业领域中，常使用的以太网通信协议有Ethernet/IP、PROFINET等。
3. 无线通信技术无线通信技术在工业计算机系统中的应用越来越广泛。
无线通信技术通过无线信号传输数据，可以实现设备之间的远程监控与控制。
常见的工业无线通信技术有Wi-Fi、蓝牙技术、Zigbee技术等。
这些无线通信技术在工业领域中可以实现设备无线连接，提高生产效率和灵活性。
二、工业计算机系统中的网络技术1. 局域网技术局域网技术是工业计算机系统中最常用的网络技术之一。
局域网技术通过共享网络资源、提供高速数据传输和互联互通的方式，实现设备之间的数据共享和通信。
常见的局域网技术有以太网、令牌环网等。
局域网技术可以满足工业计算机系统中设备之间高速、稳定的数据传输需求。
2. 广域网技术广域网技术在工业计算机系统中用于远程通信和数据传输。
广域网技术通过长距离传输数据，可以实现工业计算机系统的跨地域远程监控与控制。
常见的广域网技术有Internet、专线通信等。
工业无线网络WIA_PA-工业化计算机网络
工业无线网络WIA-PA标准WIA-PA Standard of Industrial Wireless Network摘要：本文概要介绍了工业无线网络的发展过程及标准化进程，详细介绍了用于过程自动化的工业无线网络WIA规范的网络构成、拓扑结构、协议体系和关键技术，并研究了WIA-PA网络的设计实现。
关键词：工业无线网络，WIA-PA标准，网络设计Abstract:The paper firstly summarized the development and the standardized process of industry wireless network technologies, and introduced the network composing, topology, protocol architecture and key technologies of WIA-PA, which is the specification of industrial wireless network for process automation. Finally, the design of the WIA-PA is discussed and achieved successfully.Key words: Industry Wireless Network,, WIA-PA standard, network design一、工业无线网络概述及其标准化1、工业无线网络概述工业无线技术是本世纪初新兴的，一种面向设备间信息交互的无线通信技术，是对现有无线通信技术在工业应用方向上的功能扩展和提升。
随着计算机、通信和网络技术的飞速发展，无线传感器网络应运而生。
传感测试技术正朝着多功能化、微型化、智能化、网络化、无线化的方向发展。
工业无线网络是从新兴的无线传感器网络发展而来的，具有低成本、低能耗、高度灵活性、扩展性强等特点，已经成为继现场总线技术后的又一个研究热点。
计算机网络技术在工业制造中的应用研究
计算机网络技术在工业制造中的应用研究一、引言计算机网络技术在工业制造中的应用研究是目前工业制造领域中的一个热点话题。
随着互联网技术的不断普及和发展，计算机网络技术开始在工业制造过程中得到广泛的应用。
本文将探讨计算机网络技术在工业制造中的应用研究。
二、计算机网络技术介绍计算机网络技术是连接多台计算机的一种技术，其目的在于使多台计算机之间可以实现数据的共享和交换。
计算机网络技术可以使计算机之间互相通信，从而实现实时数据的传输和交换。
计算机网络技术在工业制造领域中具有广泛的应用，其中最重要的应用就是实时监督和控制。
三、计算机网络技术在工业制造中的应用1、智能制造智能制造是当今工业制造中的一个重要概念，它利用计算机网络技术和人工智能技术实现生产线的自动化和智能化。
利用计算机网络技术，智能制造过程中的各个生产线可以进行实时的数据共享和协调，从而实现最大化生产效率和最小化生产成本。
2、远程监控计算机网络技术还可以用于远程监控工业制造过程中的设备，从而实现实时监督和控制。
利用计算机网络技术，生产线上的设备可以实现远程监控和控制，从而确保生产过程的安全和稳定性。
3、数据采集和分析工业制造过程中产生的大量数据需要进行采集和分析，以便优化生产过程和提高生产效率。
利用计算机网络技术，在工业制造过程中可以实现实时数据的采集和分析，从而为生产过程的优化提供实时反馈。
4、物联网技术随着计算机网络技术的发展，物联网技术也开始在工业制造过程中得到广泛的应用。
利用物联网技术，生产线上的设备可以实现互联互通，从而实现实时监控和控制，并从中提取出有价值的数据进行分析和优化。
四、计算机网络技术在工业制造中的未来发展计算机网络技术在工业制造中的应用研究还有很大的发展空间。
未来，计算机网络技术将会应用于更加广泛的领域，在工业制造领域中将更多地运用到人工智能技术和物联网技术，从而实现生产线的自动化和智能化。
五、结论本文主要探讨了计算机网络技术在工业制造中的应用研究。
工业网络技术
工业网络技术工业网络技术的发展与应用工业网络技术是指将计算机网络和通信技术运用于工业自动化领域的一种技术。
它的出现和发展，极大地推动了现代工业的高效、智能化升级。
本文将从工业网络技术的概念、发展历程、关键技术以及应用领域等方面进行介绍和探讨。
一、工业网络技术的概念工业网络技术是一种将计算机网络技术应用于工业自动化领域的技术手段。
它通过将工业设备与计算机网络相连，实现对工业生产过程的监控与控制。
工业网络技术的目标是提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量和实现智能化生产。
二、工业网络技术的发展历程工业网络技术的发展具有相对较长的历史，可以追溯到上世纪的工业自动化和计算机网络技术的起步阶段。
当时，由于计算机技术的快速发展，工业生产中的大量数据需要被准确地采集、传输和处理，这促使了工业网络技术的初步应用。
进入21世纪，工业网络技术得到了快速的发展和普及。
以太网、工业以太网、现场总线等通信标准的出现，为工业网络技术的应用创造了条件。
传感器和执行器的智能化、通信技术的进步以及计算机处理能力的提升，使工业网络技术得以广泛应用于各个领域。
三、工业网络技术的关键技术1. 网络通信技术：工业网络技术的基础是网络通信技术。
以太网、工业以太网、现场总线等网络通信标准，为工业设备之间的通信提供了标准化的解决方案。
2. 数据采集与传输技术：工业网络技术要实现对工业生产过程的监控与控制，就需要对工业设备产生的数据进行采集和传输。
传感器技术和数据传输协议的发展，为工业数据的采集和传输提供了技术支持。
3. 数据处理与分析技术：工业生产过程中产生的大量数据需要进行分析和处理，以实现对生产过程的优化和改进。
数据挖掘、机器学习等技术的应用，为工业网络技术的数据处理与分析提供了新的方法和手段。
4. 安全保障技术：工业网络技术的应用过程中，网络信息安全问题愈发凸显。
网络安全技术的发展和应用，能够有效保障工业网络的安全可靠运行，防范网络攻击和数据泄露的风险。
工业网络设计方案
工业网络设计方案工业网络设计方案工业网络设计方案是指基于工业网络需求和特点，采用相应的网络架构和技术，设计出适用于工业环境的网络解决方案。
以下是一个具体的工业网络设计方案。
1. 网络拓扑结构：采用多层次拓扑结构，包括核心层、汇聚层和接入层。
核心层负责连接各个子网和远程站点，汇聚层负责连接核心层和接入层，接入层负责连接终端设备和上级网络。
2. 网络设备选择：核心层和汇聚层使用高性能交换机，支持大带宽和高可靠性的传输；接入层使用工业级交换机，具有防尘、防水和耐高温等特点。
3. 网络安全设计：采用防火墙、入侵检测系统和虚拟专用网络等安全设备和技术，保护网络免受外部攻击和威胁。
同时，限制网络访问权限，使用强密码和加密技术，确保数据的机密性和完整性。
4. 网络互联设计：与上级网络进行互联，通过虚拟专用网或者专线进行数据传输，保证数据的可靠性和实时性。
同时，设计备份链路和冗余设备，确保网络可用性和可恢复性。
5. 数据传输技术选择：对于实时性要求高的数据传输，采用以太网/IP协议和网口交换技术，支持高速、可靠和实时的数据传输。
对于非实时性的数据传输，采用存储转发技术，确保数据的完整性和稳定性。
6. 网络管理和监控：使用网络管理系统和网络监控设备，实时监测网络设备和链路的运行状态和性能，对故障和异常进行诊断和处理。
同时，进行网络配置备份和恢复，确保网络设置的一致性和可维护性。
7. 无线网络设计：对于需要移动性和灵活性的终端设备，可设计无线网络覆盖，使用无线接入点进行无线信号覆盖和传输。
同时，通过设置无线安全策略和访问控制，限制无线访问的权限和范围，保护网络的安全性。
8. 特殊要求设计：根据工业环境的特点，设计适用于工业控制系统的网络。
例如，对于电力系统，设计联网的电力监控设备和能源管理系统；对于制造业系统，设计联网的工业机器人和生产管理系统。
总结：以上是一个具体的工业网络设计方案，根据实际需求和特点，可根据设计中的各个方面进行调整和完善，以达到更好的网络安全性、可靠性和实用性。
工业互联网技术的网络通信协议与标准化
工业互联网技术的网络通信协议与标准化工业互联网是指将生产设备、物流管控、企业管理等工业制造领域的现有信息技术与互联网技术相结合的产业化形态，是深化信息化、数字化、网络化的重要手段。
而在工业互联网中，网络通信协议和标准化则扮演着至关重要的角色。
网络通信协议是实现工业互联网的关键性技术之一，它负责协调和控制计算机系统之间的数据传输，它的设计和规范起着决定网络性能的关键作用。
在工业互联网中需要解决许多领域的通信问题，包括应用协议和物联网协议的兼容性、安全需求、实时性、流量控制、差错控制等。
这使得工业互联网的网络通信协议具有高度的技术要求和复杂性。
在工业互联网中，对网络通信协议的适配性和规范化也是非常有必要的。
目前，国内外已经有众多组织和标准推动组织推出了一些工业互联网通信协议标准。
如在国内，由于工信部提出“中国制造2025”战略，中国工业互联网协议及标准体系应运而生。
在此背景下，20多个部委联合起来组建了“工业互联网技术创新联盟”，并以“工业互联网通信协议及标准技术指南”作为标准的初版发布。
这一标准涵盖了从数据交换到安全性等方面的网络通信协议标准。
而在国际上，现有一些以太网协议如TSN（时钟同步网络），在工业互联网通信中的应用受到了广泛关注。
按照IEEE802.1计划，TSN协议集成场景，需要实现实时性、可靠性和安全性等功能，能够在工业生产环境场景中高效而可靠的运行。
网络通信协议和标准化的落地必须经过大量实践和深入研究。
因此，需要以工业实践为导向，紧紧地把握行业的需求与技术发展趋势，同时对网络通信协议和标准的国际标准和行业标准进行深入研究。
另外，在推进网络通信协议和标准的过程中，需要注重对专利的合理利用和多方参与，促进标准的开放化和共享化，并推动标准的全球化布局和双向适配。
尽管国内、国际上均已经推进了大量工业互联网通信协议标准，但也面临着许多在实践中需要解决的困难，如高负载性能、多维度的实时性和安全等难题。
工业计算机网络教学与实践系统的架构与实现
息 ， 中 显 示 操 作 ， 制 回路 组 态 和 参 数 修 改 ， 史 数 据 存 取 等 集 控 历 功 能 ， 与 现 场 级 网 络相 比具 有 更 大 量 的数 据 传 输 ， 其 实 时 性 它 但
要 求 不 高 。 一级 网络 中的 管 理计 算 机 主要 有 监 控计 算 机 、 作 这 操 站 、 程 师 站 。工 厂 级 即生 产 管 理 级 是 整 个 网络 的 最 高 层 次 ， 工 整 个 系 统 的 图 文显 示 ， 管理 决 策 制 定 与 实 施 ， 各个 子 系统 间或 与 外
《 业 控 制计 算 机 ） ０ ２年第 ２ 工 ２１ ５卷 第 ８期
２ ７
络 扩 展 以 及 网络 组 态 的 功 能 。 选用 了工
业控 制 中最 为 常用 的 Ｓ — ０ ７ ２ ０系 列 的
Ｐ Ｃ （ 号 ＣＰ ２ ＣＮ） Ｌ 型 Ｕ２ ４ ，并 且 每 一 台 Ｐ Ｃ 都 配 有 Ｐ ｏｉ ｕ ＤＰ 通 讯 模 块 Ｌ ｒｆ ｓ— ｂ
域 中已得 到 广泛 的 应用 ， 失普 遍 性 。因此 ， 过再 三考 虑 ， “ 不 经 在 工 业 计 算 机 网 络 ” 践课 教 学 中将 以这 些 设 备 为 平 台 ， 实 引入 工 业 以
太 网和 Ｐｏｉｕ — Ｐ Ｐｏｉｕ — Ａ 现场 总 线 ； ｒｆ ｓ Ｄ 、 ｒｆ ｓ Ｐ ｂ ｂ 目的是为 了使学 生 通 过对 工 业 以太 网和 Ｐｏｉｕ ｒｆ ｓ现场 总 线 的学 习和 使 用 ， 解工 业 ｂ 了
ｓ ｒ ｙ，ｏ ｓ ｔ ｈ ｌ ｓｕ ｕｖｅ ｓ ａ ｏ ｅｐ ｔｄｅｎｓ ｅ ｎ ｎ ｔ ｌａｒ ａ ｄ ｇｒ ｐ ｈ ｕ ｅ ｆ ｎ ａｓ ｔｅ ｓ ｏ Ｉｄｕｓｒ ｃｏ ｐｕｅ ｎ ｔ ｒ ．ｈｅ ｓ ｓｅｍ ａ ｃ ｔｃｔｒ ｏ ｓｅｍｅｎ ｔｉ ａｌ ｍ ｔｒ ｅｗｏ ｋＴ ｙ ｔ ｒ ｈｉ ｕ ｅ ｆ ｉ ｅ ｓ
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1、现场总线的定义：现场总线是按照现场总线标准建立的开放的通信系统，用于现场控制
和数据交换是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。
2、绘制完成数据通信系统模型结构。
3、调解：在发送端将数字信号变换成模拟信号
4、解调：在接收端将模拟信号还原成数字信号
5、调制解调器：用来完成调制解调功能的设备
6、比特率(Bit Rate)：单位时间内所传送的二进制代码的有效位（bit）数10/（0.001ms）=10M/s
1Kbps = 1×103 bps 1Mbps = 1×106bps
1Gbps = 1×109bps 1Tbps = 1×1012 bps
7、数据通信基本过程：建立物理连接–建立逻辑连接–数据传输–断开逻辑连接–断开物理连接
8、网络中常见的通信介质包括双绞线、同轴电缆和光纤
9、网线理论（有效通信）距离不可超过100米，如果网线过长轻则信号不稳定，上网速度慢，重则没有任何信号。
10、10BASE-T的含义：简称双绞线以太网."10"代表传播速率为10Mbps;"Base"代表"基带
传输";"T"代表双绞线
11、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码
12、信号源产生的原始电信号称为基带信号
频带传输：将数字信号变为模拟信号后传输，由一个或几个频率组成，占用了一个固有的频带
并行传输：在传输过程中，同一个字节数据中的各个位同时传输，也就是传输一个字节，在时间上是同时的。
串行传输：在传输过程中，同一个字节的各个不同的位按顺序先后发送，在同一个信道上传输。
单工通信：①发送设备和接收设备之间只有一个传输通道②数据单向传输，方向不能改变③简单，传输效率不高，适用于计算机与输出设备之间
半双工通信：①两设备间轮流双向传输数据，不能同时。
②要求每一端都具有发送、接收设备和改变方向的控制器
全双工通信：可同时双向传输，具有两条物理上独立信道。
奇偶校验码是在原信息码元后面附加一个监督码元，使得码组中“1”的个数为奇数或偶数。
例：传输数据10110011，如果是奇校验，校验位应该是多少？
答：应该是0，即101100110，使1的个数为奇数。
13、网络协议三要素:
①.语法,确定通信双方"如何讲",定义了数据格式,编码和信号电平等.
②.语义,确定通信双方"讲什么",定义了用于协调同步和差错处理等控制信息.
③.同步,确定通信双方"讲话的次序",定义了速度匹配和排序等.
14、模拟信号编码的三种常见方式：振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）、移相键控（PSK）
15、名词解释
①IP/TCP：IP：因特网互联协议TCP：传输控制协议
TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。
TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。
而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。
②子网掩码：从上面的例子可以看出,子网掩码的作用就是和IP地址与运算后得出网络地址,子网掩码也是32bit,并且是一串1后跟随一串0组成,其中1表示在IP地址中的网络号对应的位数, 而0表示在IP地址中主机对应的位数。
16、HART通信采用的是半双工的通信方式，可以实现总线供电方式，频带传输方式。
1200 hz频率，代表逻辑"1"，2200 hz频率代表逻辑"0"。
17、HART 通信协议支持的设备类型有哪些? 答:主设备、从设备、成组模式从设备.
18、
19、Modbus网络的二种传输模式为ASCII模式和RTU模式.
20、低速现场总线“FF H1”及高速现场总线“FF HSE” 。
FF H1与FF HSE统称为“基金会现场总线”。
21、PROFIBUS 分为：PROFIBUS DP、PROFIBUS AP、PROFIBUS FMS。
22、绘图并简述PROFIBUS-DP与PROFIBUS-PA的连接方式？
23、PROFIBUS在主站间采用令牌传送方式,主站与从站间采用主从方式
24、常用的基带数字编码方式有：双极性不归零码、单极性不归零码、双极性归零码、单极性归零码和曼彻斯特码。
25、实时以太网技术中，有六个主要的竞争者：EPA、etherCAT、Ethernet Powerlink、PROFINET、MOUBOS-IDA、Ethernet/IP。
26、最常见的监控组态软件：InTouch、iFix、WinCC、组态王、GE的Cimplicity、NI Lookout。
27、PROFIBUS协议分几个兼容系列：PROFIBUS-PA、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS。
28、控制网络奇数分为有线实时通信与无线实时通信。