《TCPIP工业以太网》PPT课件.ppt

1、工业以太网,摘要,网络基础知识 TCP/IP Ethernet Schneider OPEN TCP/IP Modbus Schneider 提供的 TCP/IP 产品 透明工厂解决方案,什么是网络 ?,共享信息、资源及介质而物理连接在一起的一组设备,为什么使用网络?,控制信息的流动 安全管理、数据传输及控制 数据集中/共享 节省操作站及外设的费用 简化数据/软件的管理 备份、高可靠磁盘阵列(RAID), 信息管理 多个用户共享信息 分布式任务 降低单个本地CPU的成本,网络的组成部件 ?,计算机，自动化控制器，（主机） . 网络接口卡 ( PCI 插卡，PCMCIA 插卡，NOE, ETY)

2、 网络卡驱动程序 (PLC 内置于CPU/网卡) 网络线缆 网络协议 网络标准,主 / 从 (Master/Slave) 对等 (Peer to Peer) 客户机/ 服务器( Client / Server) 浏览器/服务器( Browser / Server),网络的基本结构形式,Master,主/从（Master / Slave）网络,集中控制和管理 集中处理信息 轮询个子站 Modbus网络为主/从网络,对等 (Peer To Peer) 网络,分布式结构 独立的信息处理 共享传输介质 Modbus Plus, TCP/IP Modbus 为对等网络,浏览器 客户端,服务器,服务方式：

3、C/S和B/S结构,请求,服务,网络是如何构成的 ?,ISO/OSI (国际标准化组织/开放系统互连)有关基本网络的 7 层模型,用于数据处理,用于通讯,A Pretty Secretary Took No Data Processing. ;-),OSI 模型：数据流向,上面五层由软件实现，底下两层由硬件实现,由软件实现,由硬件实现,不同的传输介质,同轴电缆 双绞线 光纤 无线,基本的物理拓扑形式,总线式 星型 环型 自由拓扑,基本的物理拓扑形式(例1 - 总线式),单一通道-具有广播能力 所有设备共享同一介质 Modbus Plus, 粗缆、细缆以太网等,基本的物理拓扑形式(例1 - 星型

4、),集中式集线器 双绞线、光缆以太网等,网络扩展部件,中继器/集线器 网桥 路由器 网关,中继器/集线器,网桥,路由器,网关,物理层的网络扩展,中继器或集线器 主动式重新生成信号 (存贮转发) 通过式只放大信号; 没有延迟,数据链路层的网络扩展,网桥,网络层的网络扩展,路由器,应用层的网络扩展,网关,基本介质访问控制原理,时间片 轮询 令牌 介质监听多路访问/冲突检测 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection),节点 #2,节点#5,节点#12,节点#10,节点如何共享介质 ?,轮询,一个设备为主 其它设备均为从

5、主设备向其它设备询问信息 从设备响应请求 Modbus 网络,令牌访问,所有设备都是平等的 令牌用于确定访问权利 令牌在设备间逻辑地传递 设备拥有令牌时进行报文传递 Modbus Plus,节点#2,节点#5,节点#12,节点#10,令牌,报文,报文,报文,报文,报文,报文,令牌,令牌,令牌,令牌,令牌,令牌,令牌,令牌,介质监听多路访问/冲突检测 CSMA/CD,设备间没有优先级 所有设备竞争式发送数据 在共享介质空闲时发出报文 出现两个以上同时发送报文时 冲突检测 2 的指数重发,NODE #2,NODE #5,NODE #12,NODE #10,报文,报文,报文,报文,报文,报文,报文,

6、报文,报文,报文,报文,什么是以太网?,70年代早期由Xerox公司发明 最初的以太网使用粗缆（被称为以太 Ethernet)，并需要收发器。通过AUI电缆与计算机相连。10Base5.,Jacket of PVC or Teflon,AUI电缆,收发器,什么是以太网?,IEEE 规定有关以太网标准 802.3 数据链路层使用 CSMA/CD 物理层 10Base5 粗缆, RG-8 500 meters 10Base 2 细缆, RG-58 185 meters 10BaseT 双绞线, 100 meters 10BaseFL 光纤 100BaseTx 双绞线 100BaseFx 光纤 物理

7、拓扑 总线式 10Base5, 10Base2 星型 10Base T, 10Base FL, 100BaseT 逻辑结构 总线式 - 物理总线式、共享Hub 以太网交换机 - Ethernet Switch,为什么用 TCP/IP？,TCP/IP 的设计者希望用他把不同的网连接在一起。 简化 OSI 模型,Ethernet -TCP/IP,TCP/IP 没有 OSI 模型中的表示层与会话层 应用层的一些协议 HTTP, SMTP, POP3, Modbus, UNI-TE, 等,Internet 互连网,World wide network which allows communicatio

8、n and data transfer between people connect to it 1965 美国国防部远景规划局提出 ARPANET MILNET 1970s, TCP/IP Protocol 接入教育网 TCP/IP 允许不同介质上、网络上的应用,World Wide Web,互联网提供的最常用的一种服务 服务器端使用 HTML (超文本描述语言) 编写程序 HTML Hyper Text Markup Language 客户端使用浏览器浏览, 如：微软的IE, 网景的 Navigator等,几个事实：,Internet 的使用每100 天增加一倍 E-commerce200

9、2年将达到3千亿美元 收音机 : 30 年达到 5 千万个用户 电视机 : 13 年 Internet : 4 年 1998年, 3 月, 1 日，星期六 2亿5千8百万人有Internet的访问 1998年, 3 月, 1 日，星期六 大约有30,487,793 www网站 1999年底,上网用户:890万,上网计算机:350万,www站点:1.5万,国出带宽351M 2003年底,上网用户:8000万,上网计算机:3000万,www站点:60万,国出带宽27000M,Source: ARC & Schneider Automation,什么是TCP/IP ？有那些服务？,Transport Control Protocol / Internet Protocol Extremely rich suite message formats . TelnetRemote terminal emulation FTPFile transfer protocol SNMPSimple network mngt protocol SMTPSimple Mail transfer protocol DNSDomain name service POP3Post office protocol Gopher HTTPHyper text transfer protocol