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　　使用數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通常是數(shù)據(jù)采集或過程控制解決方案的組成部分。需要做出對(duì)各種應(yīng)用程序可用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本了解，以做出最佳實(shí)施決策，這些決策可能會(huì)對(duì)適應(yīng)不斷變化的技術(shù)的能力產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

　　例如，為數(shù)據(jù)采集應(yīng)用選擇的網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的類型會(huì)極大地影響未來項(xiàng)目的成本/收益評(píng)估。直到最近，光纖還是一種昂貴的選擇，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來說似乎已經(jīng)過時(shí)了。但是，由于信息負(fù)載現(xiàn)在很可能在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)之間流動(dòng)，因此光纖看起來很有吸引力。

　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有各種各樣的選擇，并且該技術(shù)的某些部分正在以令人難以置信的速度變化。一般用戶可能花數(shù)周時(shí)間研究各種構(gòu)建或改善網(wǎng)絡(luò)的方法，只是發(fā)現(xiàn)一旦做出決定并購買了產(chǎn)品，現(xiàn)在就可以使用下一波更大，更好，更快的技術(shù)。

　　一個(gè)經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的集成數(shù)據(jù)傳輸解決方案將為任何工業(yè)企業(yè)帶來競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。業(yè)務(wù)各個(gè)方面的用戶應(yīng)該能夠從任何本地或遠(yuǎn)程物理節(jié)點(diǎn)獲取工廠和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。通過使用將局域網(wǎng)，廣域網(wǎng)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)鏈接在一起的橋接，路由和媒體轉(zhuǎn)換技術(shù)，將新的和/或現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)“粘合”在一起變得更加可行。隨著互聯(lián)網(wǎng)和無線技術(shù)的發(fā)展，在大地理區(qū)域的數(shù)據(jù)傳輸變得越來越可行。

　　OSI網(wǎng)絡(luò)模型

　　幾乎所有的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)描述都始于OSI(開放系統(tǒng)互連)模型。它解釋了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的各個(gè)“層”。對(duì)于不熟悉的用戶，此模型有點(diǎn)抽象，但是沒有更好的方法來開始了解發(fā)生了什么。

　　有時(shí)，通過檢查它代表的技術(shù)有助于了解每個(gè)層。應(yīng)用層是最直觀的，因?yàn)樗怯脩艨吹降?。它代表了用戶希望系統(tǒng)解決的問題。Internet瀏覽器和電子郵件程序就是很好的例子。它們?cè)试S用戶在客戶端PC和Internet上的服務(wù)器之間連接時(shí)輸入和讀取數(shù)據(jù)。在工業(yè)應(yīng)用中，可編程邏輯控制器(PLC)上的程序可能會(huì)控制智能閥。

　　表示層對(duì)往返于應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)執(zhí)行格式化。該層執(zhí)行諸如加密，壓縮以及將數(shù)據(jù)從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式的服務(wù)。例如，一個(gè)應(yīng)用程序(向上一層)可能會(huì)發(fā)送一個(gè)以12小時(shí)制格式化的時(shí)間戳：01:30:48 pm一個(gè)更通用的表示形式是24小時(shí)制的13:30:48，可以接受或在下一節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用程序中以所需的形式顯示。表示服務(wù)的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)是，它們有助于消除應(yīng)用程序中的開銷或嵌入式服務(wù)。

　　會(huì)話層在應(yīng)用程序之間建立連接。它還強(qiáng)制執(zhí)行對(duì)話規(guī)則，該規(guī)則指定了發(fā)送方和接收方之間的數(shù)據(jù)傳輸順序和速度。例如，會(huì)話層將控制具有固定緩沖區(qū)的應(yīng)用程序和打印機(jī)之間的數(shù)據(jù)流，以避免緩沖區(qū)溢出。在時(shí)間戳示例中，一旦以24小時(shí)制顯示數(shù)據(jù)，則將標(biāo)識(shí)符和長(zhǎng)度指示符附加到數(shù)據(jù)字符串。

　　傳輸層本質(zhì)上是處理器與外界之間的接口。它為會(huì)話實(shí)體生成地址，并確保已發(fā)送或接收所有數(shù)據(jù)塊或數(shù)據(jù)包。在時(shí)間戳示例中，每個(gè)會(huì)話實(shí)體(發(fā)送者和接收者)的地址和校驗(yàn)和都附加到由會(huì)話層生成的塊上。

　　網(wǎng)絡(luò)層對(duì)從傳輸層收到的消息執(zhí)行計(jì)費(fèi)、尋址和路由功能。如果消息很長(zhǎng)，則該層會(huì)將其分解并通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行排序。該層還使用網(wǎng)絡(luò)路由表在到達(dá)目標(biāo)地址的路徑中查找下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。在時(shí)間戳示例中，將節(jié)點(diǎn)地址和序列號(hào)附加到從會(huì)話層接收的消息中。

　　數(shù)據(jù)鏈路層通過錯(cuò)誤檢測(cè)建立并控制從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信的物理路徑。該層執(zhí)行媒體訪問控制(MAC)，以決定哪個(gè)節(jié)點(diǎn)可以使用媒體以及何時(shí)使用媒體。用于執(zhí)行這些功能的規(guī)則也稱為協(xié)議。以太網(wǎng)和令牌環(huán)爭(zhēng)用是協(xié)議的示例。在時(shí)間戳示例中，將標(biāo)頭和尾標(biāo)附加到從傳輸層接收的消息中，以標(biāo)記幀的開始和結(jié)束，幀的類型(控件或數(shù)據(jù))，校驗(yàn)和以及其他功能。

　　從成本的角度來看，物理層可能是最明顯的層。相對(duì)容易理解拔電纜的人工和材料成本，以及用于維護(hù)電纜完整性的物理基礎(chǔ)設(shè)施(導(dǎo)線管，管道和導(dǎo)管組)。該層不向消息框架添加任何內(nèi)容。它僅將從數(shù)據(jù)鏈路層接收的數(shù)字消息轉(zhuǎn)換為由媒體上的信號(hào)表示的一串和零。一個(gè)示例是RS485，其中二進(jìn)制1由Mark或Off狀態(tài)表示，二進(jìn)制0由Space或On狀態(tài)表示。標(biāo)記是發(fā)電機(jī)端子之間的負(fù)電壓，而空格是這些端子上的正電壓。