工业控制网络(自用)

YIN 发布于 2025-05-23 100 次阅读


脑图

Markdown
计算机网络通信
├─ 通信方向
│  ├─ 单工通信:单向传输
│  ├─ 半双工通信:双向交替
│  ├─ 全双工通信:双向同时
│  └─ 全/全双工:终端同时收发

├─ 差错控制
│  ├─ 检测方法
│  │  ├─ 冗余传输
│  │  ├─ 回传校验
│  │  ├─ 精确计数编码
│  │  ├─ 奇偶校验
│  │  ├─ 校验和
│  │  └─ CRC校验
│  │
│  └─ 纠正方法
│     ├─ ARQ(自动回传)
│     │  ├─ 停止等待
│     │  └─ 连续发送
│     └─ FEC(前向纠错)

├─ 网络拓扑
│  ├─ 环形拓扑:封闭环路
│  ├─ 星形拓扑:中央节点控制
│  ├─ 总线拓扑:单主干电缆
│  └─ 树形拓扑:分级结构

├─ 介质访问控制
│  ├─ 令牌环
│  │  └─ 工作原理:令牌传递,无冲突
│  └─ 令牌总线
│     └─ 逻辑环,物理位置无关

├─ OSI模型
│  └─ 七层结构
│     ├─ 物理层
│     ├─ 数据链路层
│     ├─ 网络层
│     ├─ 传输层
│     ├─ 会话层
│     ├─ 表示层
│     └─ 应用层

├─ 复用技术
│  ├─ 同步时分复用:固定时间片
│  └─ 异步时分复用:动态分配

├─ CAN总线
│  ├─ 帧类型
│  │  ├─ 数据帧:携带数据
│  │  ├─ 远程帧:请求数据
│  │  ├─ 错误帧:错误通知
│  │  └─ 超载帧:延迟控制
│  │
│  ├─ 数据帧结构
│  │  ├─ 帧起始
│  │  ├─ 仲裁场(ID+RTR)
│  │  ├─ 控制场
│  │  ├─ 数据场(0-8字节)
│  │  ├─ CRC场
│  │  ├─ 应答场
│  │  └─ 帧结束
│  │
│  ├─ 错误类型
│  │  ├─ 位错误
│  │  ├─ 填充错误
│  │  ├─ CRC错误
│  │  └─ 格式错误
│  │
│  └─ 节点状态
│     ├─ 错误激活
│     ├─ 错误认可
│     └─ 总线关闭

├─ PROFIBUS-DP
│  ├─ 设备类型
│  │  ├─ 1类主站(PLC/PC)
│  │  ├─ 2类主站(编程器)
│  │  └─ 从站(I/O设备)
│  │
│  ├─ 地址规则
│  │  ├─ 主站地址:1开始连续
│  │  ├─ 从站地址:按段编号
│  │  └─ 保留地址:0/126/127
│  │
│  └─ 帧结构
│     ├─ 同步段
│     ├─ 起始段
│     ├─ 地址段
│     ├─ 控制段
│     ├─ 数据段
│     ├─ 校验段
│     └─ 结束段

└─ 补充知识点
   ├─ 传输介质
   │  ├─ 双绞线
   │  ├─ 同轴电缆
   │  └─ 光纤

   ├─ 关键特性
   │  ├─ DCS:集中管理分散控制
   │  ├─ 安全栅技术:能量限制
   │  └─ 非破坏性仲裁(CAN)

   └─ 设备功能
      ├─ 中继器:物理层信号放大
      └─ 网桥:数据链路层隔离
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计算机网络通信
├─ 通信方向

├─ 差错控制
│  ├─ 检测方法
│  │
│  └─ 纠正方法

├─ 网络拓扑

├─ 介质访问控制

├─ OSI模型
│  └─ 七层结构

├─ 复用技术

├─ CAN总线
│  ├─ 帧类型
│  │
│  ├─ 数据帧结构
│  │
│  ├─ 错误类型
│  │
│  └─ 节点状态

├─ PROFIBUS-DP
│  ├─ 设备类型
│  │
│  ├─ 地址规则
│  │
│  └─ 帧结构

└─ 补充知识点
   ├─ 传输介质

   ├─ 关键特性

   └─ 设备功能

简单题

数据传输方向来看,通信线路的工作方式有几种

  • 单工通信
    传输的信息始终朝着一个方向
  • 半双工通信
    信息流可以在两个方向上传输,但是一个时间内只能有一个方向传输
  • 全双工通信
    信息流可以同时在两个方向上传输
  • 全/全双工通信
    每个终端都可以同时发送和接收

常见的差错控制方法

  • 冗余
    每个字符传两次,连续两次没有收到相同字符视为一次传输错误
  • 回传
    接收器接受到的每个字符都传回,由其确认是否错误,若错误则重新传送
  • 精确计数编码
    接收端记录字符中1的个数,若总数与预先设定的不同,则视为一次传输错误
  • 奇偶校验
    奇偶校验位附在每个字符上,每个字符中1的总数不是奇数就是偶数
  • 求校验和
    发送和接收端同时进行求和操作。若两端校验和不一致则视为一次错误
  • 循环冗余校验(CRC)

常见的差错纠正方式

  • 自动回传(ARQ)
    检测到错误时,接收端自动请求重新传输
  • 前向差错纠正(FEC)
    利用FEC技术自动纠错

网络拓扑结构

  • 环形拓扑
  • 星形拓扑
  • 总线拓扑
  • 树形拓扑

令牌环工作原理

令牌在网络上不断传输,只有拥有令牌的节点才能发送报文。一个节点发送完成,令牌自动传输到下一个节点,若不用传输自动传输到下一节点。

网络互联参考模型

物理层,数据链路,网络,传输,会话,表示,应用

分时复用

将传输的时间进行分割,使得不同的节点在不同时间传输。
同步时分复用 ,时间划分相同
异步时分复用,动态调节时间片的分配

报文帧类型有哪些

  • 数据帧
    携带数据由发送器至接收器
  • 远程帧
    总线单元发送,请求发送具有相同ID的数据帧
  • 错误帧
    检查到总线的单元发送
  • 超载帧
    提供当前和后续的数据帧或远程帧之间的附加延迟

数据帧格式

  • 帧起始
  • 仲裁场
  • 控制场
  • 数据场
  • CRC场
  • 应答场
  • 帧尾

PROFIBUS 三类站点

  • 1类主站
    控制从站的能力
  • 2类主站
    1类主站的超集,能管理1类主站
  • 从站
    为1类主站提供数据

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最后更新于 2025-05-23