工业以太网介质访问控制协议CSMA-CD和传输介质

一、什么是现场总线二、现场总线的技术特点与优点三、现场总线的产生与发展趋势四、以太网与工业控制网络五、工业以太网什么是现场总线 现场总线是应用在生产现场、连接智能现场设备和自动化测量控制系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络现场总线是通信网络位于生产控制现场和网络结构的底层 现场总线是低带宽的控制网络它与上层的Internet、企业内部网Intranet相连构成企业综合自动化的通信网络平台现场总线对控制系统带来的革命 基地式仪表控制系统单元组合式模拟仪表控制系统集中式数字控制系统集散控制系统DCS、PLC基于现场总线的分散控制系统各阶段测控仪表能力指数现场总线开放标准数字DCS电动单元气动、模拟模拟按回路运行按过程运行过程优化管控一体化五十年代1960 1980 1998数字/模拟混合测控能力指数与一般通信技术的区别一般通信技术只是能实现信息的传输现场总线是一种控制系统框架一种全新的控制系统结构，即：现场总线还包括网络上的所有设备能够进行信息互访与互换总线上的设备之间能够进行互操作和系统集成现场总控制系统FCS采用开放式数字通信网络突破传统DCS中的专用通信网络结构网络集成的测量控制系统单个分散的测量控制设备变成网络节点现场总线为纽带构成共同完成任务的网络系统与控制系统实现现场测量控制设备之间的信息共享返回本章首页2.1 FCS的结构特点Multi-Controllers AOPIDAIPIDAOAI DCS FCS2.2 现场总线系统的技术特点 全数字通信多分支结构系统的开放性互可操作性和互用性现场设备的智能化与功能自治性系统结构的高度分散性对现场环境的高度适应性全数字通信抗干扰能力和鲁棒性都比较高，传输精度也得到显著提高信号的检错、纠错机制得以实现可进行多参数传输，消除了模拟信号的传输瓶颈 现场设备的测量、控制信息以及其他非控制信息如设备类型、型号、厂商信息、量程、设备运行状态等都可以通过一对导线传输到现场总线网络上的任何智能设备，如中央控制器等。

以太⽹与⼯业以太⽹的区别 以太⽹产⽣延迟的主要原因是冲突，其原因是它利⽤了CSMA/CD技术。

在传统的共享⽹络中，由于以太⽹中所以的站点，采⽤相同的物理介质相连，这就意味着2台设备同时发出信号时，就会出现信号见的互相冲突。

为了解决这个问题，以太⽹规定，在⼀个站点访问介质前，必须先监听⽹络上有没有其他站点在同时使⽤该介质。

如果有则必须等待，此时就发⽣了冲突。

为了减少冲突发⽣的⼏率，以太⽹常采⽤1-持续CSMA，⾮持续CSMA，P-持续CSMA的算法2。

由于以太⽹是以办公为⽬标设计的，并不完全符合⼯业环境和标准的要求，将传统的以太⽹⽤于⼯业领域还存在着明显的缺陷。

但其成本⽐⼯业⽹络低，技术透明度⾼，特别是它遵循IEEE802.3协议为各⼚商⼤开了⽅便之门。

以太⽹的缺陷 1、确定性 由于以太⽹的MAC层协议是CSMA/CD，该协议是的⽹络上存在冲突。

对于⼀个⼯业⽹络，如果存在着⼤量的冲突，就必须多次重发数据，使得⽹络间通信的不确定性⼤⼤增加，带来系统控制性能的降低。

2、实时性 在中，在⼀个事件发⽣之后，系统必须在⼀个可以准确预见的时间范围内作出反应。

⽽⼯业上对数据传输的实时性要求⾮常⾼，数据的更新是在数⼗毫秒完成。

⽽以太⽹的CSMA/CD机制，当发⽣冲突时重发数据，可以尝试16次，这种解决冲突的机制是以付出时间为代价的。

⽽设备的掉线，可能会造成重⼤的设备或者⼈⾝安全事故。

3、可靠性 以太⽹是为商业设计的，但应⽤到⼯业现场，⾯对恶劣的⼯况、严重的线间⼲扰，必然降低其可靠性。

所以⼯业⽹络要求具有⾼的可靠性，可恢复性以及可维护性。

的解决机制 1、交换技术 将共享的局域⽹进⾏有效的冲突域划分机制。

各个领域之间⽤交换机连接，减少冲突问题和错误传输。

这样可以尽量避免冲突的发⽣，提⾼系统的确定性。

2、⾼速以太⽹ 冲突的发⽣与负载有关，负载越⼤，发⽣冲突的概率越⼤。

提⾼以太⽹的通讯速度，可以有想降低⽹络的负荷。

CIMS:计算机集成制造系统。

离散行业。

CIPS：计算机集成生产系统。

应用于流程行业，与工厂综合自动化系统、管控一体是同一概念。

三层：ERP（企业资源规划层或BPS）,MES（制造执行层）,PCS（现场控制层）PCS级:以产品质量和工艺要求为目标的先进控制技术MES级:以生产综合指标为目标的生产过程优化控制、优化操作与优化管理技术BPS级:以财务分析决策为核心的整体资源优化技术关键技术：系统集成，信息集成，先进控制。

系统集成：连接各层的网络（硬件），以及数据库技术（软件）信息集成：信息采集、数据校正、数据挖掘、对象模型先进控制：改进常规控制的性能工业通讯方式：（1）现场总线（2）工业以太网（3）无线网络现场总线：应用在生产现场、在测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的开放型控制网络技术。

现场总线是自动化领域的通信、网络技术, 也被称之为工厂的底层网络（Infranet）总线是构成自动化系统的纽带，网络所传输的是控制信息。

现场总线的产生：（1）综合自动化的要求，改善TQCS，解决自动化孤岛；（2）控制系统网络化发展趋势，计算机集中控制系统-DCS-FCS（3）智能仪表的发展（通信技术、信号处理技术）技术支撑：计算机技术、网络技术自动化孤岛：设备之间采用传统一对一连线，或自成体系的封闭式集散系统，很难实现设备之间及系统和外界的信息交换。

本质含义：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。

（智能现场设备：具有数字计算、数字通信能力的测量控制设备）现场总线系统既是开放的数据通信系统、网络系统，又是由现场设备实现完整控制功能的全分布式控制系统。

既是通信网络，又是控制网络。

本质表现：（1）现场设备互连：传感器、变送器等设备通过一对传输线互连，传输线可以使用双绞线、同轴电缆、光纤和电源线等，并可根据需要因地制宜地选择不同类型的传输介质。

（2）现场通讯网路：用于过程以及制造自动化的现场设备或现场仪表互连的通讯网路。

计算机网络与通信技术知识点：CSMA/CD协议局域网的媒体共享技术•静态划分信道–频分复用–时分复用–波分复用–码分复用•动态媒体接入控制–随机接入–受控接入，如令牌或轮询。

计算机网络数据的突发性CSMA/CD字面含义•CSMA/CD 表示Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。

•“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。

•“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。

CSMA/CD字面含义•“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。

•当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。

•当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。

•所谓“碰撞”就是发生了冲突。

因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”。

检测到碰撞后•在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢复出有用的信息来。

•每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。

问题1每一站在发送数据之前已经监听到信道为“空闲”，为什么还会出现碰撞？电磁波在总线上总是以有限的速率传播问题1电磁波在总线上总是以有限的速率传播•当某个站监听到总线是空闲时，也可能总线并非真正是空闲的。

• A 向B 发出的信息，要经过一定的时间后才能传送到B。

• B 若在A 发送的信息到达B 之前发送自己的帧(因为这时B 的载波监听检测不到A 所发送的信息)，则必然要在某个时间和A 发送的帧发生碰撞。

•所以需要在发送期间进行碰撞检测，以检测冲突。

问题11 kmABt碰撞t = 2τ-δA 检测到发生碰撞t = τ-δB 发送数据B 检测到发生碰撞t = τt = 0单程端到端传播时延记为τCSMA 并不能完全解决碰撞问题1 kmABt碰撞t = τ-δB 检测到信道空闲发送数据t = τ-δ/ 2发生碰撞t = 2τ-δA 检测到发生碰撞t = τ-δB 发送数据B 检测到发生碰撞t = τA B ABA B t = 0A 检测到信道空闲发送数据ABt = 0t = τB 检测到发生碰撞停止发送STOPt = 2τ-δA 检测到发生碰撞STOP AB 单程端到端传播时延记为τCSMA/CD重要特性•使用CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信）。

《工业控制网络》课程综合练习题及答案一、判断题1.工业控制网络是计算机网络技术、通信技术与控制技术相结合的产物。

（√）2.工业控制网络从上向下依次为现场设备网、过程控制网、管理信息网等几个层次。

（×）3.在整个工业通信网络模型中，现场设备层是整个网络模型的基础和核心。

（√）4.模拟信号传输的优点是精度高，但易受干扰。

（×）5.实时性表现在对外部事件能及时地响应并做出相应的处理，不丢失信息、不延误操作。

（×）6.现场总线是综合运用微处理器技术、网络技术、通信技术和自动控制技术的产物。

（√）7.在涉及系统实际数据传送能力时，使用比特率。

（√）8.曼彻斯特码属于不归零码。

（×）9.基带网的线路工作方式一般只能为双工方式。

（×）10.网络层负责将逻辑地址和名字转化为物理地址，交给数据链路层处理。

（√）11.在异步TDM中，时间片是预先分配好的。

（×）12.共享式局域网是各站点共享传输媒介的带宽。

（√）13.以太网的介质访问控制方式采用CSMA/CD，所以没有冲突。

（×）14.100BASE-T快速以太网的MAC帧结构与10BASE-T的MAC帧结构不同。

（×）15.划分VLAN后，交换机的所有端口一定在一个广播域内。

（×）16.IP协议提供的是可靠、面向连接的IP数据报传送服务。

（×）17.划分子网可以解决IP地址面临枯竭的问题。

（×）18.地址转换协议ARP的作用是将物理地址转换为IP地址。

（×）19.拥塞控制与流量控制不是一回事。

（√）20.安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内自动控制装置之间的数字式、串行双向、多点的数据通信总线称为现场总线。

（√）21.现场总线通信的关键特征主要有点对点分布、全数字化、双向传输。

（×）22.现场总线的基本结构有星型、总线型。

（√）23.现场总线的核心与基础是总线协议。

工业以太网的特点有哪些工业以太网的特点1、实时性和确定性随着快速以太网与交换式以太网技术的发展，给解决以太网的非确定性问题带来了新的锲机，使这一应用成为可能。

首先，以太网的通信速率从10M、100M增大到如今的1000M、10G，在数据吞吐景相同的情况下，通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小，即网络碰撞几率大大下降。

其次。

采用星型网络拓扑结构代替总线型结构，交换机将网络划分为若干个网段。

以太网交换机由于具有数据存储、转发的功能，使各端口之间输入和输出的数据帧能够得到缓冲，不再发生碰撞；同时交换机还可以对网络上传输的数据进行过滤，使各个网段内节点问数据的传输只限在本地网段内进行，而不需经过主干网，也不占用其他网段的带宽，从而降低了所有网段和主干网的网络负荷。

第三，全双工通信使端口之间的两根双绞线(或两根光纤)同时接收和发送报文帧，不会发生冲突。

所以采用交换集线器和全双工通信，同时网络上的冲突域不再存在(全双工通信)，或者碰撞概率大大降低(半双工通信)。

因此，以太网通信的确定性和真实性大大提高。

2、稳定性和可靠性以太网进入过程控制领域的另一大问题是，其连接器、集线器、交换机和电缆都是为商用领域设计的，商用网络产品无法用于可靠性要求高的恶劣工业现场环境。

因此，有必要针对恶劣的工业现场环境(如冗余DC电源输入、高温、低温、防尘等)设计工业以太网。

).随着网络技术的发展。

上述问题正在迅速得到解决。

为了解决在不间断的工业领域应用，在极端条件下网络也能稳定工作的问题，美国Synergetic微系统公司和德国Hirschmann、JetterAG等公司专门开发和生产了机架导轨式集线器、交换机产品，安装在标准DIN导轨上，并由冗余电源供电，接插件采用牢固的DB29结构。

现在已经出现了特别设计用于连接工业应用中具有以太网络接口的工业设备（如plc、hmi、dcs系统等）。

此外，在实际应用中，主干网可采用光纤传输，现场设备可采用屏蔽双绞线连接，重要网段可采用冗余网络技术，提高网络的抗干扰能力和可靠性。

10M以太网升级到100M和1000M所要解决的主要技术问题高见E-Mail：gaojiangigi@海南大学信息学院2000电本2000714050摘要：根据以太网技术发展的情况，介绍高速以太网的几种物理层标准，比较传统局域网与高速局域网的差异，以及如何用现有的网络升级到高速甚至更高速网络。

关键字：CSMA/CD，以太网，交换机，路由器。

10M Ethernet upgrades the main technological problem that 100M and 1000M should solvegaojiangaojiangigi@(Hainan University Information Technology College2000 Electron Department, Haikou, 570228)Summary:According to the situation of the technical development of Ethernet, introduce several kinds of physics and one layer of standards of high-speed Ethernet, the difference of traditional LAN and high-speed LAN, and how to upgrade to the even more high-speed network of the high speed with the existing network. Keywords: CSMA/CD ,Ethernet, the exchanger , the router.1．引言：以太网以它的设备简单，经济实惠等优点，成为中小型网络的主要结构。

它占据着局域网90%的份额。

是目前最流行的组网方式。

随着经济的快速发展，传统的局域网已远远不能满足社会的需求。

工业以太网网络故障的应对实践作者：秦明星黄堃王志强朱文斌庞浩来源：《科技创新导报》2013年第06期摘要：为了应对工业以太网在使用过程中频繁发生网络故障的现象，利用对网络节点重新规划分配、减小通讯量、减轻网络传输负担，选用高质量的网络传输介质、对网络外界杂波干扰进行屏蔽的方法，对原有的工业以太网络进行大幅改进，经过统计，月平均故障报警次数由改进前的28次变为改进后的2次，网络故障的发生频次得到明显降低。

因此，以上改进方法可有效应对工业以太网使用过程中最为常见的网络故障问题，起到极大减少或根除以太网网络故障的作用。

关键词：工业以太网网络故障杂波过滤电磁屏蔽网络结构优化中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-00-03Ethernet/IP工业以太网作为一种新兴的行业技术，目前已成为下一代工业产品中最具发展潜力和特点的技术，广泛应用于采矿、食品生产、污水处理等工业领域，在济南、厦门、武汉等多家国内卷烟生产厂得到实际应用[5-7]，在烟草行业中，Ethernet/IP工业以太网主要应用在烟草制丝的自动化控制环节[7-8]。

不同于DeviceNet、ControlNet等传统的现场工业总线[1]，以太网采用带有冲突检测的载波侦听多路访问协议（CSMA/CD），实时性较差，加上其特有的超时重发机制，使得网络中单点的故障容易扩散[2-4]，给整个网络通讯带来沉重的负担，因此网络故障对工业以太网的稳定运行造成较大影响。

在目前国内外的相关研究中，对于网络故障发生的具体成因尚无明确的定论，对于应用实例中的网络故障源头缺乏有效的排查手段，少数的工业以太网故障排除案例[9]由于网络构架、硬件设备等与烟草行业应用存在较大差别，其经验无法得到有效推广，至今缺少切实有效的方法应对工业以太网的网络故障。

尝试使用网络构架优化、传输介质改进、现场杂波过滤屏蔽等方法，降低网络故障的发生频次。

关于工业控制网络的发展现状及趋势的研究传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础。

随着这些技术不断被应用，工业控制网络凭借其速度快，紧跟时代的步伐，具有较好的开放性等优点深受大家喜爱，这就奠定了工业控制网络的重要位置，目前很多通信和先进的行业中，我们都可以发现工业控制网络的影子。

文章重点讨论工业控制网络的特点及其发展趋势，以及对工业以太网的研究。

工业控制网络就是将自控系统与设备之间建立联系，让它们之间可以沟通信息，通过网络来对它们进行管理，这就给管理带来很大的便利，这一连接构成了企业网络的主体。

随着工信行业的发展，使整个社会生产发生转型，发展方向是自动控制、智能控制，这样就可以很好地早办公室里就可以通过网络控制工业自动化，目前使用的最普遍的就是以太网，现场总线的类型已经不能满足现在的需要。

工业控制网络作为一种新技术去适应新形势。

工业控制网络的出现，推动着控制技术的前进，将这个领域推动到另一个新的台阶。

标签：工业控制网络；以太网；现状；发展趋势1 工业控制网络的研究现状以前的工业控制网络计算机系统为集散控制系统DCS，已经弃用了原始的计算机集成系统CCS，后来又升级到现场总线控制系统，一步一个脚印，到现在以太网步入工业控制领域，使大量的起源于以太网的工业控制网络应运而生。

同时，随着无线技术的快速发展，这个技术也运用在工业控制网络方面，二者的结合，使得工业控制网络更加完善化，是其使用更加方便，还节省了电缆量，使得安装更加简便。

国外关于以太网控制网络的研究已经到达开发阶段，已告别了理论阶段。

NETsilicon公司使用NET+ARM体系，这个体系能够生产嵌入式Ethernet/Internet 芯片；能运行FTP/HT TP/TCP/ UDP 协议，并服务于传感器、驱动器等现场设备的具有10-Base T 以太网接口嵌入式以太网控制器，由惠普公司应用IEEE 1451. 2 标准生产。

2 工业控制网络及其特点2.1 工业控制网络在现场总线技术的基础上发展了工业控制网络，它是用具有数字通信能力并能大量分散在生产现场的测量控制仪表作为网络节点而构成的。

浅论工业以太网技术1.引言网络技术的迅速发展引发了自动控制领域的深刻技术变革，以现场总线和工业以太网技术为代表的控制网络技术是现代自动控制技术与信息网络技术相结合的产物，是下一代自动化设备的标志性技术，是改造传统工业的有力工具，也是信息化带动工业化的重点方向。

目前网络控制技术正从传统的控制网络技术——现场总线向现代控制网络技术——工业以太网技术的方向发展。

2.工业以太网的产生工业以太网是西门子公司提出的一种基于以太网通讯的一种工业用的通讯模式。

在技术上与商业以太网(即IEEE802.3标准)兼容，但在产品设计时，材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性等方面能够满足工业现场的需要，也就是满足环境性、可靠性、安全性以及安装方便等要求的以太网。

以太网是按IEEE802.3标准的规定，采用带冲突检测的载波侦听多路访问方法(CSMA/CD)对共享媒体进行访问的一种局域网。

其协议对应于ISO/OSI七层参考模型中的物理层和数据链路层，以太网的传输介质为同轴电缆、双绞线、光纤等，采用总线型或星型拓扑结构，传输速率为10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps 或更高。

在办公和商业领域，以太网是最常用的通信网络，近几年来，随着以太网技术的快速发展，以太网技术已开始广泛应用于工业控制领域，它是现代自动控制技术和信息网络技术相结合的产物，是下一代自动化设备的标志性技术，是改造传统工业的有力工具，同时也是信息化带动工业化的重点方向。

国内对工业以太网络技术的需求日益增加，在石油、化工、冶金、电力、机械、交通、建材、楼宇管理、现代农业等领域和许多新规划建设的项目中都需要工业以太网络技术的支持。

以太网是当今最流行、应用最广泛的通信技术，具有价格低、多种传输介质可选、高速度、易于组网应用等诸多优点，而且其运行经验最为丰富，拥有大量安装维护人员，是一种理想的工业通信网络。

首先，基于TCP/IP的以太网是一种开放式通信网络，不同厂商的设备很容易互联。

介质访问控制技术名词解释
嘿，朋友！你知道啥是介质访问控制技术不？这可真是个超级重要
的玩意儿啊！就好比一群人在一个房间里说话（这就像数据在介质中
传输），得有个规则来决定谁先说话，不然不就乱套啦（这就是介质
访问控制技术要解决的问题呀）！

比如说以太网中的 CSMA/CD 技术吧，它就像是一个公平的裁判。
大家都想发言的时候，先听一听有没有人在说话（这就是载波监听
啦），如果没人，那就大胆地说（开始传输数据）。但要是不巧，两
个人同时开始说话了（冲突发生了），那咋办？那就都先别说话了，
等一会儿再试试（这就是冲突检测和退避机制）。

再看看令牌环技术，它就好像是一个特殊的令牌在大家之间传递。
只有拿到这个令牌的人才能说话（传输数据），其他人就只能等着。
这就很有秩序了，不会乱哄哄的。

还有无线局域网中的 CSMA/CA 技术呢，它可比以太网的复杂一些
哦。为了避免信号干扰，它得更小心地去判断和处理。就好像在一个
很嘈杂的环境里，得特别留意才能听清别人说啥。

介质访问控制技术可不只是这些哦，还有很多其他的呢！它们就像
是一个庞大乐队里的指挥，让各种乐器（数据）和谐地奏响（传输）。
没有它，那网络不就乱成一锅粥啦！你说是不是？
总之，介质访问控制技术就是为了让数据在介质中有序、高效地传
输而存在的。它就像是网络世界的基石，没有它，网络根本没法正常
运转呀！所以，可千万别小瞧了它哦！

计算机三级考试知识点：以太网计算机三级考试知识点：以太网以太网的核心技术是随机争用型介质访问控制方法，即带有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)方法，它的核心技术起源于无线分组交换网(AlOHA网)，同时也是计算机三级考试的重要内容，店铺整理了相关知识点，一起来复习下吧：1.以太网帧结构与工作流程(1)以太网数据发送流程CSMA/CD的发送流程可以概括为以下4点：先听后发，边听边发，冲突停止，随机延迟重发。

具体的工作流程如下：①载波侦听过程发数据时，先侦听总线是否空闲。

以太网的物理层规定发送的数据采用曼彻斯特编码方式。

②冲突检测方法从电子学的具体实现角度看，进行冲突检测可以有两种方法：比较法和编码违例判决法。

③发现冲突、停止发送如果有冲突，发送点进入停止发送数据、随机延迟后重发的流程。

随机延迟重发的第一步是发送“冲突加强信号”。

④随机延迟重发以太网协议规定一个帧的最大重发次数为16。

如果重发的次数超过了16，则认为线路故障，进入“冲突过多”结束状态。

如果重发次数n≤16则允许结点随机延迟再重发。

(2)以太网帧结构Ethemet V2.0规定的以太网帧结构由以下6个部分组成：①前导码。

②帧前定界符字段和前导码主要用于接收同步阶段。

③目的地址和源地址字段，分别表示帧的接收结点地址和发送结点的硬件地址。

④类型字段，类型字段表示的是网络层使用的协议类型。

⑤数据字段，数据字段是高层待发送的数据部分。

数据字段最大长度为1500B。

以太网帧的最小长度为64B，最大长度为1518B。

⑥帧校验字段。

帧校验字段(FCS)采用32位的循环冗余校验(CRC)。

其校验的范围是：目的地址、源地址、长度、LLC数据等字段。

2.以太网的物理地址以太网的物理地址是一个重要的`概念。

按照48位的连续的以太网物理地址编码方法，允许分配的以太网的物理地址应该有247个。

注意：网卡地址的格式。

如00-A6-38-01-05-A0网卡地址由6组两位的十六进制数组成。

以太网是什么意思？以太网是什么数据类型？以太网是什么协议？以太网是什么概念？摘要: 以太网由zilog 公司的网络发展而来，1980 年由DEC、Intel、Xerox 三家公司联合宣布了以太网的技术规范。

以太网是着名的总线网。

集散控制系统中，采用CSMA／CD 方式传输数据的总线网络大多采用以太网。

（1）结构...以太网由zilog 公司的网络发展而来，1980 年由DEC、Intel、Xerox 三家公司联合宣布了以太网的技术规范。

以太网是着名的总线网。

集散控制系统中，采用CSMA／CD 方式传输数据的总线网络大多采用以太网。

（1）结构分层以太网的网络结构分为三层：物理层、数据链路层和高层用户层，如图1 所示。

控制器插件板完成数据链路层的功能，同袖电缆侧的收发器完成物理层的功能。

图2 详细地说明了各层功能。

图1 以太网的分层及其物理实现图2 以太网各层的功能（2）物理层以太网的物理层采用50Ω基带同袖电缆作为通信媒体。

数据传输速率通常是l0Mbps，甚至达到10Gbps（工业以太网）。

工作站最多1024 个；工作站间通过中继站可达2．5km。

每个工作站由收发器、收发器电缆、以太网接口及主机接口等组成。

若干个工作站挂接在一根同轴电缆上组成分支式无根树(Branching non－rooted tree)的一个段，段与段之间用中继器连接。

每根同袖电缆的长度应小于500m，收发器电缆小于50m，可挂接最多100 个工作站。

实际集散控制系统中，挂接的工作站数远小于该约束数目。

物理层的通信信道具有下列特点：①在同一网络上，两个以上的数据链路之间具有收发信息的能力；②检测载波的能力；③捡测冲突的能力‘④最大往返传输的延迟时间是45μs。

物理层需要其硬件完成下列功能：①数据编码，采用曼彻斯特编码方式；②发送同步和时钟信号；②载波捡出和冲突检出；④位传送和接收，在数据帧前加入64 位的前同步信息位模式：10101010 l0101010 10101010 10101010 101010l0 10101010 10101010 l0101011前七组均为l0101010，最后一组为10101011。