工业控制网络技术及应用教学课件新教材第3章 控制网络基础.pptxVIP

第三章 控制网络基础 ;第三章 控制网络基础 ;一、定义 计算机网络是指将地域分散且具有独立功能的多台计算机，通过通信线路和设备相互连接起来，以实现信息交换和资源共享的系统。 二、分类 局域网（Local Area Network，LAN）是指范围在几百米到十几公里内，办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机网络。 城域网（MetroPolitan Area Network，MAN）所采用的技术基本上与局域网相类似，城域网既可以覆盖相距不远的几栋办公楼，也可以覆盖一个城市。 广域网（Wide Area Network，WAN）通常跨接??大的物理范围，如一个行业、一个国家。广域网包含很多用来运行用户应用程序的机器集合。 ;网络拓扑结构是指网络中节点的互连形式，常见拓扑为环形、星形、总线形、树形。 一、环形拓扑 在环形拓扑中，通过网络节点的点对点链路的连接，构成一个封闭的环路。每个设备只与逻辑或空间上与它相连的设备连接，以实现单向传输，且每个节点都应具有存取逻辑和收发控制逻辑。特点： (1)、不需要进行路径选择，控制比较简单。 (2)、传输信息的延迟时间固定，有利于分布控制。 (3)、环路上的每个节点均有机会获得网络控制权。;二、星形拓扑 在星形拓扑中，每个节点通过点对点链接到中央节点，任何两节点间的通信均由中央节点控制，这种拓扑采用集中式控制策略。特点： (1)、结构简单，易于管理。 (2)、控制简单，建网容易，通信功能简单。 (3)、网络延迟时间小，传输误差较低。 (4)、中央节点是系统可靠工作的关键。;三、总线拓扑 在总线型拓扑中，由一条主干电 缆作为传输介质，各网络节点通过分 支与总线相连。在总线传输中，任一 时刻只允许一个节点发送信息，故应 由介质存取访问控制方式决定总线的 访问权。特点： (1)、较好的扩充性，网络节点增删容易。 (2)、不需要中央控制器，有利于分布控制，可靠性高。 (3)、多台设备共用一条总线，信道利用率高。;四、树形拓扑 树形拓扑的传输 介质是不封闭的分支 电缆。将多个总线型 或星形网连接在一起 就构成了树形拓扑结 构，它非常适用于分 主次、分等级的层次 型管理系统。;第三节 网络的传输介质;二、同轴电缆 1、物理特性 它由内导体、外屏蔽层、绝缘层及外部保护层组成。 2、传输特性 按带宽分：基带同轴电缆和宽带同轴电缆，按特征阻抗分：50（用于数字通信）和75（用作模拟传输系统，如有线电视系统CATV中）欧姆。 3、连通性 点对点、点对多点连接 4、地理范围 几公里~几十公里 5、抗干扰性 介于双绞线与光缆两者之间，误码率低于10-7。;网络适配器（网卡）与连接;以太网物理结构(小型);三、光缆 1、物理特性 光纤是直径为50?m~100?m能传导光波的柔软介质。它通常由非常透明的石英玻璃抽成细丝，并由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。 2、传输特性 光导纤维通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号。光纤传输分单模（纤芯直径为 8—10 μm）与多模（纤芯直径为 50 或 62.5μm） ，两类，所谓单模光纤是指光纤的光信号仅与光纤轴成单个可分辨角度的单光纤传输。所谓多模光纤是指光纤的光信号与光纤轴成多个可分辨角度的多光纤传输。 3、连通性 点对点、点对多点连接 4、地理范围 6Km~8Km 5、抗干扰性 不受外界电磁干扰与噪声的影响，无串音干扰，传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济。且必威体育官网网址性好，也不易被窃听或截取数据。误码率低于10-10。;四、无线通信 无线通信主要有微波通信、红外通信及其它可见光。相应的电磁波频谱、应用领域以及国际通信组织（ITU)对通信波段的命名如下所示： ;1、微波通信 工作频率109 ~1010 Hz，微波通信可传输电话、电报、图像、数据等信息。它由地面微波接力通信、卫星通信、对流层散射通信三种工作方式，其主要特点是： （1）、微波波段频率高，其频段范围宽，通信信道的容量大； （2）、微波传输质量及可靠性较高； （3）、相邻站之间必须直视，不能有障碍物阻挡； （4）、微波通信与电缆通信相比，其隐蔽性和必威体育官网网址性较差； （5）、微波的传播会受恶劣气候的影响。 ;卫星波束覆盖范围内的多址通信图;2、红外线 工作频率1011 ~1014 Hz，使用发送或接收电信号调制的非相干红外线即可实现通信。 3、激光 工作频率1014 ~1015 Hz，使用调制解调的相干激光实现激光通信。 ;第四节 网络传输介质的访问控制方式;二、介质访问控制的令牌方式 令牌访问控制方式适用环形(IEEE802.5)与总线形(IEEE802