工控培训教程、手册合集现场总线网络

内容提本书旨在介绍现场总线及其应用。全书以计算机网络知识为基础，以现场总线、PROFIBUS总线、Lonorks总线为代表，较全面地介绍了目前最具的现场总线类型及其技术特点、选用原则、系统设计、工程实施设备组和安装等应。宇自动化及仪表专业的教学，亦可作为工程设计安装和运行人员的培训或相关科研人员的参考在版编目(CIP)现场总线网络/主编．—：高等教育出ISBNⅠ．现…Ⅱ．杨…Ⅲ．总线馆CIP（2004）第051125策划编辑孙杰责任编辑关旭封面设计军版式设计王艳红责任校对殷然责任印制高等教育址市西城区德外大街4机购书网址经销新华书所印刷开本版次年月第1印张印次年月第次印字数370定价19.40本书缺页、倒页、脱页等质量问题，请到所购销售部门联系调换侵权 第1章绪 计算机网络的发展概 计算机网络的基本概 工业网络与现场总 思考与练 第2章工业网络的基本构 工业网络的产生和发 工业网络的体系结 建立工业网络的策 思考与练 第3章工业网络应 工业网络概 管理信息系 决策支持系 计算机集成制造系 客户关系管 电子商 思考与练 第4章工业网络物理结 网络拓扑结 传输介 介质控制方 网络准入测 本质安全技 思考与练 第5章工业网络通信基 数据通信的基本概 数据编码技 数据传输技 多路复用技 数据交换技

差错控制技 思考与练 第6章开放系统互连参考模 OSI参考模型简 分层模型通信原 物理层协 数据链路层协 网络层协 传输层及协 TCP/IP参考模 思考与练 第7章现场总线概 什么是现场总 现场总线的发展历 现场总线的特 现场总线的优越 现场总线的意 思考与练 第8 现场总 现场总线简 现场总线的模型及技术概 部件特 应用实 思考与练 第9章过程现场总 PROFIBUS概 PROFIBUS传输技 PROFIBUS总线存取协 PROFIBUS- PROFIBUS- PROFIBUS- PROFIBUS形 思考与练 第10章网 LonWorks概 LonTalk协 神经元.....................LonWorks收发器技 LonWorks结点技 LonWorks的设计、安装与管 思考与练 11章常用现场总线特点原 现场总线的现 常用现场总线的种 常用现场总线的选用原 思考与练

第12章现场总线网络的建设与..控制系 现场总线系统的规划和布 现场总线系统的安装和调 PROFIBUS-DP的诊 思考与练 第13章工业组态软件及应 工业组态软件简 工业组态软件STEP 工业组态软件 思考与练 附录一PROFIBUS设备选 附录二缩略 参考文 第1章 自1946年第一台电子计算机诞生以来，电子计算机即遵循著名的摩尔过18不断提高，但是由于计算能力不能得到有效利用，计算机的处理能力仍然产生了很多的冗余。为了解决上面的问题，自20世纪0年代以后，就有越来越多的人把关注的目光投向这一领域，不断研发出计算机互信的各种方法，直到形成今天所看到的计算机网络。这个过程大致可以划分为4个阶段：2060年代是萌芽阶段；0年代是兴起阶段；80年代是成熟阶90年代以后是一个长期繁荣的阶段。宏观来看，网络的繁荣不是十年，也不是几十年，而是一个长期过程。第一阶段计算机联网的最初设想就是把多台终端设备通过公用网连接到一台计算.构面向终端分布的计算机通信网 收集、计算和处理制解调器通过公用网进行一对一的简单通信（见图1-1。实际上，在计算机网络通信的初期，要想解决互联的问题，必然只能选择利用业已成熟和普及的公用网这种传统的电路交换技术来完成。作为第一代计算机通信网的面向终端分布的计算机系统，其实已经涉及计到今天，拨号上网仍然是许多终端用户的连网方式。1-1面向终端分布的计算第1章 在这个时期，具有代表性的面向终端分布的计算机网有：1951年设计、1958年投入运行的半自动地面防空系统SAGE；由航空公司与IBM公司在20世纪50年代研制，20世60年代投入使用的机票实时预订系统SABREI；2060年代末投入运行的通用电器公司的信息服务网络GEIS。第二阶段——分组交换数据网随着计算机网络通信技术的发展和通信量的不断增长，传统的电路交换技术已不适合计算机资料的传输。由于计算机的数据是实发式和间歇性地出现在传输线的，因此在拨号连网方式中整个占线期间真正传送数据的时间往往不到10%，同时，呼叫过程相对传送数据来说都太长，因此需要寻找一种新的计算机组网方式，于是分组交换数据网应运而生。冷期，五角大楼为了上述的原因，同时更主要是为了避免形成一个容易核攻击的致命弱点，决定对计算机防御系统进行改造。因为面向终端分布的计算机通信网构成了一个星型网，处于结点的主计算机一旦受到，则整个系统瘫痪无疑。为了“不把鸡20世纪70年代，成功开发出了ARPANET，采用崭新的异步通信技术，通过“ARPANET的出现标志着分组交换网（图1-2）的兴起，标志着现代电信时代的开始，奠定了Internet形成与发展的基础。1-2分组交换PNET被誉为分组交换网之父，它建立的一些组网理念和技术至今仍被使用。如它的二级网络结构由通信子网和资源子网组成，通信子网由接口报文处理机MP专门负责处理主机之间的通信任务，实现信息传输与交换。资源子网由众多联网的主机构成，负责信息处理，运行用户应用程序，提供共享资源。当某一主机（例如H1）要与另一主机（例如H5）交换信息时，H1首先将信息送至与其直接相连的IMP1暂存，通信子网则根据一定的原则动态地选择适当的路径将信息转达发至下一计算机网络的基本概 个IMP暂存，如此连续地转发，直至最终传输至IMP6，由IMP6将信息最终送达目的主H5通过这样一个异步通信的模式，就在主机之间建立起一条虚拟的线路连接，有效地克服了面向终端分布的计算机通信网存在的线路通信效率低下的问题，极大地提高了昂贵的通信线路的使用效率，摆脱了传统电路交换技术的局限。该模式从计算机自身的特点出发设计出了通信模型，为计算机网络的发展提供了技术的支持、资源的供应和经济的保证。ARPANET（nenet它的CIP协议已经成为事实上的国际标准。由于RPANT中转发的基本信息单元是分组（Packet，即将整个需要传送的信息报（Message）分成若干组，每个组独立地按转发的方式在通信子网上分别传输，因此这种通信子网大都由邮电部门或大型电信公司负责建设和运行以向社会公众开放数据通信业务，故这类网也称为公用数据网（PDN）或公用交换数据网（PSDN第三阶段——局域网（LAN、因特网（Internet）和综合业务数字网局域网是在局部地理范围内进行高速通信的计算机网络。由于传输距离较短（0.1km~km），故实现了高传输率（0.1Mb/s~100Mb/s）、低误码率（108~1011）的要求，因此局域网2070年代出现以后获得了快速的发展，出现了多种局域网产品，其中获得极大成功的最常因特网是构筑在TCP/IP协议基础之上的第二代计算机网络，由于实现了大范围的多种网络综合业务数字网是以提供端到端的数字连接的综合数字信网，用以支持包括语音和非语音的一系列广泛的业务，它为用户提供一组标准的多用途网络接口。它可以在用户申请的同一条线上提供传真、智能用户电报、电视数据、可视图文、.视话、会议、电子邮件 ld综合业务数字网ISDN第四阶段随着网络应用范围的不断拓展和网络用户的不断增加，第二代计算机网络已不能适应未来发展的需要。由于网络技术的进步和信息处理能力的提高，第三代计算机网络亦在孕育之中，虽然目前要给它下一个准确的定义还为时尚早，但可以看到第三代计算机网络将会具有这么一些特点：高带宽、高智能、高协同。高带宽是指采用光纤通信和高速协议等技术解决网络拥塞的问题，支持的网络服务业务。高智能是指将信息的单位由第二代计算机网络的字符提升为概念，从而极大地减少上网用户的信息筛选工作量，提高网络设备对信息的智能处理水平。高协同是指大量采用分布计算技术，充分发掘联网计算机的富余处理能力进行协同计算，发挥网络资源优势形成巨大的数据处理能力。计算机网络是指用通信 第1章 由这个定义可知，计算机网络由许多计算机系统互联而成，这些计算机系统既有可能是一台单独的计算机，也有可能是多台计算机构成的另一个计算机网络。这些计算机系统在空间上是分散的，既有可能在同一张桌子上、一栋楼里，也有可能在不同的城市、不同的大陆。这些计算机系统是自治的，如果断开网络连接，它们也能独立工作。这些计算机系统要通过一定的通信如电缆、光纤、无线电和配套软硬件才能实现互联。这些计算机系统互联的结果是完成数据交换，目的是实现信息资源的共享，实现不同计算机系统间的相互操作以完成工作协同和应用集成。计算机网络由用户设备、网络软件和网络硬件三部分组成。用户设备是指用户用来联网的主机、终端和服务器；网络软件是指通信协议、操作系统和用户程序等；网络硬件是指物理线路、传输设备和交换设备等。按地域范围分类就是从网络所覆盖的地理范围大小来分类，据此可以分为局域网（LAN城域网（MAN）和广域网WAN）三种。局域网范围最小，常用来构造一个房间、一座楼宇或一个园区范围内的计算机网络，是目前发展较成熟、应用较普及的计算机网络。城域网是在大城市范围内构造的计算机网络。广域网是在国家范围内甚至洲际范围内构造的计算机网络。按组建属性分类就是从计算机网络的设计、使用和拥有的属性来分类，一般可以分为公用网和网两类。公用网由国家电信部门或大型电信公司组建、管理和经营，面向社会公众提供服务。网由特定的部门、组织或公司组建，面向内部服务，不允许 的外部。由于物理线路的构筑成本和运营代价很高， 别是广域的网一般都会租用公用网的网络设备进行构造。.是点、线、面作为研究对象。但不www.P 究点、线、面之间的位置关系，而拓则是研究点、线、面之间的连接关系。因此按拓扑结构分类就是按计算机网络中的通信结点和通信线路的连接方式分类。一般来说，可以将每个通信结点理解为一台计算机。按拓扑结构，可将计算机网络分为星型、树型、环型、总线型、不规则型和全连接型6本形式（见图1-3）。1-3网络拓扑结工业网络与现场总 在星型拓扑中，每个站通过点对点链路连接到结点，任何两点之间通信都要通过结点进行。结点通信负担重，结构也很复杂，而结点通信量很小，结构也较简单。在树型拓扑中，末端结点通信量最小，分叉结点的通信则可大可小，主要取决于此分叉下的结点数量，且每个分叉可以自成一体，可以按设备类型和使用要求的不同来组成分叉，因此树型拓扑组网灵活，适应性强，适于主次分明、等级严格的分层管理系统。在环型拓扑中，由中继器通过点对点链路连接构成封闭的环路，的工作站通过中继器与环路相连。工作站将要发送的数据拆分成组并添加控制信息后传送给与之相连的中继器，中继器将数据沿一个方向（顺时针或逆时针）依次转发直至送达目的工作站。在总线型拓扑中，传输介质是一条总线，工作站通过相应硬件接口接至总线上。一个站发送数据，所有其他站都能接收，故这种通信方式又称为广播式通信。树型拓扑中，当分叉结点发送数据时，与之相连的多个结点亦能同时接收，也是一种广播通信。全连接型拓扑是在任意两个结点间均有线路连接，可以直接通信。不规则型拓扑是以上几种基本拓扑结构的混合。工业网络是指应用于工业和商业领域的计算机网络。具体地说，工业网络是在一个企业范围内将信号检测、数据传输、处理、、计算、控制等设备或系统连接在一起，以实现企业内部的资源共享、信息管理、过程控制、经营决策，并能够企业外部资源和提供有限的外部，使得企业的生产经营能够高效率地协调动作，从而实现企业集成管理和控制的一种网络环境。 技术，是计算机技术、和控制技术在企业管理和控制中的有机统一。工业网络具有确定性、集、安全性和限制性的特点。确定性一般是指工业网络的地域范围、服务范围、控制对象和动作方式均是明确的，在一定时期内是稳定的。集是指工业网络通过技术集成实现了数据集成从而达到良据提下实行有限制的对外开放。工业网络的体系构架如图1-4顶端的公司管理层一般由广域网构成，中间的车间管理层和层由局域网构成，最下面的现场控制层和执行机构层则由现场总线（Fieldbus）构成。由此可实现了计算机网络向现场末端的最后延伸 图1-4工业网络的体系构 第1章 国际电工将现场总线定义为：安装在制造或过程区域的现场智能装置与控制室内的自控装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。由此可知，首先，作为数据总线，现场总线的是总线协议。不同的总线协议形成了不同的现场总线，目前国际上关于现场总线标准之争就是为了确立各自总线协议的主体地位。其次，现场总线的基础是智能现场装置。没有仪表、阀门等现场执行机构的智能化，也就没有现场总线。因此，现场总线的出现是由于微电子技术的发展使价格降低、功能提高从而大量植入仪器仪表中的结果。所以说，现场总线的本质是信息处理的现场化，由于仪表的智能化从而使仪表具有自治能力，使大量的数据处理和执行分布到现场完成，从而提高了系统的反应速度和处理能力。现场总线是在技术进步的基础上企业的信息网络和控制网络相互集成的必然结果（1-5。由于现场总线网络具有投资门槛低、反应速度快、控制精度高、组网灵活、维修方便、可靠性高、供应充足等优点，故近年来在电子技术的推动下取得蓬勃发展，被誉为自动化领域的一场。它的出现，标志着自动化系统步入了一个新时代，将对技术领域和社会生活产生前所未有的冲击和影响，其作用将会是十分深远的。1-5工业网络的一般结思考与练 Internet第2 工业网络的基本构随着因特网（Intenet）商业应用的飞速发展，建立一个高效率的企业网络信息系统也就成为企业生存和发展的当务之急。到目前为止，许多企业（或公司）已经在nernet上使用了自己的WWW服务器或租用因特网服务提供商的WWW服务器，以此作为销售、服务以及联系的。这就是建立一个工业企业内部网（Intranet）的。①20世纪六七十年代模拟仪表控制系统占主导地位。其明显的缺点是：模拟信号精度低，②20世纪七八十年代集中式数字控制系统占主导地位。采用单片机、PLC作为控制器使.系的 在控制方式、控制时机的选择上可以统一调度和安排。不足的是，对控制器本身要求很高，须具有足够的处理能力和极高的可靠性，当系统任务增加时控制器的效率和可靠性将急剧下降③集散控制系统（DCS）于20世纪十年代占主导地位。其思想是集中管理、分散控制，即管理与控制相分离，上位机用于集中监视管理功能，若干台下位机分散到现场，实现分布式控制，各上、下机之间通过控制网络互联实现相互之间的信息传递。这种分布式的控制体系结构有力地克服了集中式数字控制系统中对控制器处理能力和可靠性要求高的缺陷。在DS厂家为达到经营的目的而对其控制通信网络采用各自的封闭形式，不同厂家的DCS系统之间以及DS与上层ntanetIntenet信息网络之间难以实现网络互联和信息共享。因此，集散控制系统从该角度而言实质上是一种封闭或的不具互操作性的分布式控制系统。而且DCS系统造价昂贵，所以，用户对网络控制系统提出了开放性、标准统一和降低成本的迫切要求。④在新世纪之初，现场总线控制系统（FCS）顺应这一潮流而诞生了。S系统用现场总线这一开放的、可互操作的网络将现场各控制器及仪表设备互联，同时控制功能彻放到现场，降低了安装成本和费用。因此，FS实质上是一种开放的、具有可操作性的、彻底分工业网络的体系结 散的分布式控制系统。它有望成为21世纪控制系统的主品工业通信网络结构拥有丰富灵活的网络层级，各个层级的通信协议要求符合国际标准的网络协议、保证系统的开放性。各硬件设备必须是为工业应用而专门开发（设计）的，能适用于可能严重电磁干扰、液体侵蚀、高度污染和机械冲击的工业环境。图2-1是一个工业网络体系结构模型，通常分成3层，即管理层、车间层和现场设备层2-1现场设备层通信是指通过现场总线把现场设备（指车间生产现场安装的自动化仪器仪表，如传感器、变送器及执行机件、驱动装置等）相连并互相进行通信。现场设备及仪表也可以通过现场总线同控制器（上层）通信。这就要求连到现场总线的设备需智能化。现场级是构任务：①进行过程：即对被控设备中的每个过程量和状态信息进行实时，获得设备②进行直接的数字控制：根据控制模式、控制算法模块实施连制 进行设备和系统的监测和诊断：根 2章工业网络的基本置实施调节，同时判断计算机和控制板卡的状态和性能，在必要时实施和错误诊断④实施安全性和冗余方面的措施：一旦发现计算机系统硬件和控制板卡有故障，可及时在车间车间层通信是指通过现场总线控制网络上的计算机、操作员站和工程师站综合监视各级过程的所有信息，集中显示、操作、进行系统结构设计，组态、过程优化计算和参数修改的控制处理，完成如下主要任务：①进行过程优化控制：根据过程的数学模型以及所给定的控制对象，并且在不同工况、不②进行自适应回路控制：在过程参数期望值的基础上，当现场条件发生改变时，通过数字辨识和参考模型，经过运算处理和智能决策，得到新的设定值和调节参数并传送到直接过程控制层。③优化网络控制单元的各种装置：根据挂接在网络上各生产单元的产品、原材料、库存④进行单元内的状态和存档：通过获取现场级的实时数据，进行单元内的状态，将管理层是指以中算机为顶层，将网络控制的各局域网子系统接入企业主干网、建立.的据体系，使整个系统具有开放的 ① ③④形成广义的综合信⑤对外通过Internet实现大范围的信息网络、网络和电子商务⑥对内建立企业内部网络Intranet与生产车间的现场总线、工业以太网相连，发挥原始信可靠性原建立工业网络的策 相对其他用途的网络系统而言，企业计算机网络系统可靠性的要求较高。在工厂的生产与管理中，计算机网络起着重要作用，其可靠程度直接影响着生产的正常进行，必须予以高度重视，使企业的计算机网络设备具备高度的可靠性。实用性原网络系统是为满足生产过程的监视、控制、管理、调度和决策的需要而设置的，满足企业生产实际需要是设计的基本出发点。网络系统的设计应以需求分析作为设计基础，包括网络的结点数、结点的地理位置分布，网络的信息量、运行速率、传输能力以及网络建成之后改建的可扩性，如网络结点增加、网段扩展等。对底层控制网络，要充分考虑到为实现控制所必须满足的实时性要求。开放性原网络系统的开放性关系到网络系统内不同网段间互联、企业内部网络与外界网络互联的可实现性。随着计算机及其网络系统应用的飞速发展与普及，企业与外界的联系会不断增多，所需信息量和信息的覆盖领域进一步扩大，网络互联的需求会不断加深，因此应选择开放性好、联网方便的网络系统。先进性原处于信息社会，计算机网络技术的发展速度是相当迅速的，所以，应尽量选择技术水平高、有发展前途、短期内不会被淘汰的网络系统，尽量采用国际标准和主流技术。当然，作为实用工业网络也应充分考虑到技术的成熟性。软件资源丰富性原在对网络系统的产品选型时，还应考虑到所选系统是否具备丰富的软件资源支持，特别是需要功能强、性能好的网络管理软件的支持，以便于今后网络系统的运行、管理与。经济性原统设像何项程计 比、投入产出比、企业的经济承受能力等因素。在计算机、网络设备、系统软件的产品选型与购置方面，应在充分考虑上述可靠性、实用性、开放性、先进性等因素的基础上，尽可能节省投资。集中式模就是以大型机或超级小型机以上的计算机为中心的计算模式。它以一台主机带多个终端，构成分时系统，要求有较强的数据库系统功能。这种系统相对独立，安全和性好，但主机负荷重，风险较为集中，初期投资较大。分布式模它是以服务器为中心的计算模式，是传统的、通过局域网连接的文件服务系统。这是由于PC机的出现给计算机网络系统带来的变化。由于早期的PC机数据处理能力不足，出现了PC机与PC机、PC机与大型机之间连接组成的局域网，形成了资源与数据集成共享的环境。PC机的资源通过网络得到了延伸。这一模式向单个用户提供灵活的服务，但管理控制和工具的功能很差，而仅限于共享数据文件和的共享。这种结构的系统初期投资少、见效快， 2章工业网络的基本客户机/这是目前较为流行的网络计算服务模式。它是多个客户机与一个或多个服务器构成的协同工作的复合系统。客户机与服务器所采用的机型并非固定，也有采用高档个人计算机作为服务器的，但一般服务器的功能与档次都高于客户机。客户机和服务器工作在不同的逻辑实体中。当它们通信时，客户机可能向服务器索取信息，也可能借助服务器完成客户单独不能完成或不能有效完成的工作。这种系统使用了客户机和服务器双方的智能、资源、数据来执行某一特定任务。它以微小型机群替代大中型机型的作用，以低价硬件投资换取性能的大幅度提高，形成了集中管理与分散应用相结合的新型体系结构。这种系统具有性能优越、规模可变、数据完整等优点，但要注意权限、加密、预防、故障等问题。现代工业网络系统不再是一个孤立的系统，而是与企业管理信息系统（MIS、地理信息系统（GIS、闭路监视系统（CCT）和Inenet等有机结合形成的一个综合的企业自动化系统，典型的系统配置如图2-2所示。2-2工业网络系统结构整个系统分为现场控制层、控制层和经营管理层。各层间通过网络实现信息共享，从而构成完整的企业信息网络。现场控制层由AT、PROFIBUS等现场总线网段组成，是企业信息网的底层，它把现场的参数送到控制室实时数据库，进行数据的分析、计算和显示。经营管理层则由办公自动化、财务、人事和生产等数据库连同控制室数据库构成企业网络顶层。思考与思考与练思考与 3章工业网络应第3 工业网络应建立工业企业网，可采用的几种方式路由器组将信息网络与自动化层的控制网络统一组网，融为一体，然后通过路由器与设备层的现场总线/控制网络进行互联，从而形成的工业企业网，如图3-1所示。图3-1通过互联构建的企业嵌入式组各现场设备的控制功能由嵌入式系统实现，嵌入式系统通过网络接口接入控制网络。该控制网络与信息网络统一构建，从而形成的工业企业网，如图3-2所示。Intranet在如图3-3所示的方案中，动态数据库处于位置，它一方面根据现场信息动态地修改自身数据，并通过动态浏览器的方式为站提供服务；另一方面，接受站的控制信息对其进行处理并送往现场。此外，为了保证控制的实时性，控制信息也可不经由动态数据库而直接下发到现场。其中主要涉及以下技术：①客户/服务器模式。客户/服务器模式作为分布式应用程序之间通信的一种有效方式得到了广泛应用，通常服务器和客户运行于通过某种网络互联的不同平台之上，运行在服务器上的进程为发出请求的客户进程提供所需信息。在企业网中，现场总线与信息网在物理上的连接使工业网络概 其可作为整个网络的一个结点加入到客户/服务器模式之中，并服从客户/服务器模式的技术规范。 图3-2通过控制网络构建的企业 图3-3现场总线控制网络与信息网络集成的②动态浏览器技术。浏览器是Inenet和Intranet中最有代表性的应用之一，它以HTTP协议和HTL语言为通用标准，以超文本界面的形式极大地方便了人们查找和提取有用信息。把现场设备的运行状况通过浏览器的方式动态地展现在处于站位置的操作员面前，无疑是具有很大的，这便是动态浏览器技术。③动态数据库技术。与动态浏览器相对应的是动态数据库，后者是前者的前提和基础。动态数据库修改自身数据，时刻保持与现场同步。与之相对应，需要一个动态数据库管理系统对其提供管理，称为DDBMSJa是5S 的一编语，着vaOSvaJava卡和嵌入式Java等新概念的出现，Java以一种平台和计算模式影响了诸多领域。就控制领域而言，Java起初就是为控制电视机、烤面包机等家用电器而开发的，这注定它在控制领域会得到一定程度的应用。工业企业网的网络平台逐渐倾向于采用分布式控制网络平台。从组织结构和布线结构上看，由于主从式结构有增加系统的复杂性与额外的资源开销、不具备开放性和网络通信受3-4所示。该分布式控制网络的上层为一般的WAN、LAN、Internet或Intranet，下层是现场控制网络采用分布式控制有3个主要目的①网络差异，实现透明互联，保持通信畅通② 3章工业网络应 3-4分布式控制网络结分布式控制网络软件分3层，如图35所示。上层为全局控务器和Web控制客户机。全局控务器的功能包括Web服务器、数据文件管理、对局域控制器的管理等。Web控制客户机实现控制网络的监督、操作和等功能。中层IP路由器在逻辑上起网点作用。其功能是网络连接、路由选择、协议转换等。下层是现场总线/以太网控制结点，其功能是：实现现场设备的控制功能和过程I/O以及控制结点接入网络的通信协议。3-5分布式控制网络的软分布式控制网络上层的全局控制网络与中层IP路由器的连接遵循TCP/IP协议，下层现场工业网络概 在工业企业网建立以后，便可以基于这个信息基础设施建设企业的相关应用。目前主要的应用有管理信息系统（MIS）、办公自动化系统（OA）、供应链管理系统（SC）、计算机集（IMS（P-（EP（DSS客户关系管理（）、电子商务（E）等。以上应用相互之间的关系可用信息流程图表示，其中箭头表示信息流，如图3-6所示3-6在企业信息化建设方兴未艾的今天，以上应用有的互相融合，有的逐渐发展，有的互相包含。下面简要介绍一下它们发展的历史沿革：在20世纪五六十年代，工业连续两个十年工业增长率达到40%，但到了20纪70年代，随着欧洲和的崛起以及全球化市场的形成，企业着十分严峻的这种主要来自3个方面（ustomer）（hange）、竞争（Compeon），又称3C因素。场卖场买市， 户中户求于化客户满意成为企业的奋斗目标。市场需求变化很快，科技进步日新月异，企业必须在多层次的竞争中进行才能占有优势，才能够赢得市场。这些方面包括：质量，成本，售前、以及对市场变化的反应速度等。当时，企业的经营管理模式源于“劳动分工”原理和“制度化管理理论”，即把经营过程分解为最简单的工序，组织结构采用按部门职能划分的金字塔式结构。进入20世纪80这种模式日益以下一些问题：①分工过细，动作迟缓②机构臃肿，作风严重③自扫门前雪，缺乏主动性和责任感到了20世纪90年代，企业信息化程度大大提高，1995年计算机联网率高达90随着制造技术不断进步，出现了全面等新的管理方式，同时员工素质普遍提高，积极性、主动性、责任感高于以往。在这种背景下，企业的管理思想、管理模式也得到了极大的发展，已由最初的记录、查询和汇总数据，发展到了今天的全球性企业管理信息系统。其发展过程大致可划分为以下几个阶段：①MIS阶段。管理信息系统，主要用来记录大量原始数据，支持 3章工业网络应②20世纪六七十年代的MRP-Ⅰ阶段。物料需求计划系统，主要是解决采购、库存、生③20世纪80年代的MRP-Ⅱ阶段。制造资源计划系统MRP-Ⅰ仅仅解理到了MRP-Ⅱ阶段，人们提出对企业的物流和流进行管理，把企业的采购、库存、生④20纪90的P阶段。企业资源计划概念由GarnerGoupnc公司在20世纪90年代初提出。简单地说，P是将企业的物流、流、信息流进行管理的系统，它强调有效地管理和利用企业的整体资源。与RP-Ⅱ系统比较，RP不仅增加了对信息流的管理，而且在各方面都有质的改进。EP通常包括财务管理、生产控制管理、物料管理、销售与分销管理、人力资源管理等模块。在实际应用中人们发现，由于ERP系统本身功能方面的局限性，也由于工厂技术发展阶段的局限性，ERP系统并没有很好地实现对供应链下游（客户端）的管理3C因素中的客户多样性，ERP并没有给出良好的解决办法。于是在2090年代末期，结合数据仓库、商业智能、知识发现等技术的进步，应运而生，至今仍处于性市场增长状态。在实际应用中，P是作为企业管理信息系统的，关注企业供应链的上游，围绕生产提供对供应商、企业内部以及合作伙伴的规划与管理。作为企业管理信息系统的前台，提供对供应链下游的管理，满足客户多样化的需要，保持和发展客户，最大化客户的价值。与侧重于管理信息集成不同，IMS更注重技术信息的集成，它们之间在内容上既又互补。随着的不断发展，ERPSCM等信息系统逐渐趋同，即将企业内外整个供需链进行优化、整合，使企业同上游供应商和下游客户成为一个联系紧密的整体。目前，许多大型的PSAPOaceERP功能进行扩展，产品中包含了SCM和 管理信息系统（MIS）是一个由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传送、、维护和使用的系统，能够实测企业的各种运行情况，利用过去的历史数据预测未来，从企业全局的角度出发辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标。这里给出的说明强调了管理信息系统的功能和性质，也强调了管理信息系统中的计算机对企业管理而言只是一种工具。管理信息系统是信息系统的重要分支之一，经过30多年的发展，已经成为一个具有自身概念、理论、结构、体系和开发方法的覆盖多学科的新学科。MIS管理信息系统一般由4个部件构成：信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者，如3-7所示管理信息系 3-7管理信息系统总信息源是信息的产生地；信息处理器负担信息的传输、加工、保存等任务；信息用户是信息的使用者，利用信息进行业务活动或决策；信息管理者负责信息系统的设计、实现和。管理信息系统一般被看做一个金字塔形的结构，从底层的业务处理到运行控制、管理控制，一直到最的计划。最基层由巨大、繁杂的事务信息和状态信息构成。层次越往上，事务处理的范围越小，针对的也是比较特殊和非结构化的问题。①EDPS部分。主要完成数据的收集、输入以及数据库的管理、查询、基本运算、日常报②分析部分。主要在EDPS基础之上对数据进行深加工，如运用各种管理模型、定量化分析、程序化方法、运筹学方法等对组织的生产经营情况进行分析。③决策部分。MIS的决策模型多以解决结构化的管理决策问题为主，其决策结果要为高④数据库部分。主要完成数据文件的、组织、备份等功能，数据库是管理信息系统的组织的管理信息系统可以根据w.PLC划分为纵向的系统。主要的子系有①库存管理子系统。功能包括对库存的控制、库存台账的管理、订货计身管理等②生产管理子系统。功能包括物料需求计划的制定、生产计划的安排、生产调度和日常生③人事管理子系统。功能包括人员的管理、人员考勤情况管理、人员各种基金的④财务管理子系统。功能包括财务账目管理、生产经营成本管理、财务状况分析和财务计⑤销售管理子系统。功能包括销售计划的制定、销售状况分析、的管理和销售合⑥决策支持子系统。功能包括企业经营的制定、企业资源的分配等系统功能子系统的划分因企业的生产经营特点的不同而存在差异，一般企业都具有上面的6个功能子系统，而且其中的每一个子系统可以进行更细层次的划分，这里不再作详细的说明。 3章工业网络应MIS管理信息系统辅助完成企业日常结构化的信息处理任务。一般认为，MIS的主要任务有如下几方面：①顺畅。“进去的是，出来的也是”，为避免“”的产生，就必须保证信息的准确性、一致性。②确定信息处理过程的标准化、统一数据和报表的标准格式，以便建立一个集中统一的数③④充分利用已有的现在和历史的数据信息资源，运用各种管理模型，对数据进行加工处MIS直接经济效益评直接经济效益评价是指企业运行MIS之后，使用计算机管理所节约的开支与企业在实施过程中投资（包括软件、硬件投资）的折旧和运行费用相比较的结果间接经济效益评间接经济效益的评估是指企业在运行MIS理效方面.立 MIS管理信息系统的特点可以归纳为一句话：“人是主体，效率是目标，面向结构化问题，处理例行信息。”可见，管理信息系统是一个人机系统，人是这个系统中最关键的因素，计算机只是工具，没有人的参与是不行的。决策支持系统（DSS）以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础，以控制技术、仿真技术和为，它针对的是半结构化的决策问题，它是支持决策活动的具有智能作用的人机系统。该系统能够为决策者提供决策所需的数据、信息和背景材料，帮助明确决策目标和进行问题的识别，建立或修改决策模型，提供各种备选方案，并且对各种方案进行评价和决策支持系 DSS的概念是0世纪0年代，并且在20纪80年代获得发展。它的产生基于以MIS们对信息处理规律认识提高，面对不断变化的环境需求，要求更次的系统来直接支持决策；计算机应用技术的发展为DSS提供了物质基础DSSDSS的逻辑结构由会话系统、控制系统、运行与操作系统、数据库系统、模型库系统、规则库系统和用户共同构成。最简单和实用的DSS三库逻辑结构（数据库、模型库、规则库）如图3-8所示。3-8DSS三库逻辑结构DSS运行过程可以简单描述为：用户通过会话系统输入要解决的决策问题，会话系统把输入的问题信息传递给问题处理系统，然后问题处理系统开始收集数据信息，并根据数据库中已有的知识，来判断和识别问题。如果出现问题，系统调用会话系统与用户进行交互，直到.题到明确。然后系统开始搜寻问题 orl ①②解决半结构化问题③模型是基础，用户④强调交互处理方式，反复进行人机DSS的技术构 接口部分。是输入输出信息的界面②模型管理部分。系统要根据用户问题调出系统中已有的基本模型，模型管理部分应当具有、动态建模的功能。目前模型管理的实现是通过模型库系统来完成的。③知识管理部分。集中管理与决策问题相关的知识（规则和事实），包括知识的获取、表④数据库部分。管理和与决策问题有关的数据⑤推理部分。识别并解答用户问题，该部分包括确定理和不确定理两类 3章工业网络应 ⑦问题处理部分。根据交互式会话识别用户问题，构造出求解问题的模型和方案，并⑧控制部分。连接协调系统各个部分，规定和控制各部分的运行程序，和保护系统。此DSS决策支持系统的开发方法一般采用目标导向法和原型法相结合的方法。具体步骤是先研制一个个DSS的技术部件（应用原型法），然后按照一般系统的结构和系统生成方法组合成DSS的开发工具和开发环境（应用目标导向法）。从开发一个系统的角度来分析，DSS可以分成3个不同的技术层次：DSS工具，即DSS的基本技术部件；DSS，即组织DSS的通用框架；DSS，即针对具体决策问题由DSS生成的实际应用系统。3个技术层次之间的关系如图3-9所示。3-9最基层的设计工作由专业软件人员完成，用户是最的使用者。从最基层到中间层的构造过程是系统工程师的任务；中间层是面对DSS建造者的；中间层到最的设计过程是系统分析设计人员的主要任务。DSS的开发过程通常针对具体目标进行工作，分为问题分析、可行性研究、开发方法和开发策略的确定、开发系统和支持决策5个阶段。因为决策者是系统设计 orl 各阶段的基本工作如下①问题分析阶段。该阶段对 的问题进行实际和分析，达到明确求解问题的标②可行性研究阶段。依据前一阶段的分析，从实际系统出发在技术方面案的有效性方面以及经济和社会效益方面来研究确定系统开发的可行③开发方法和开发策略的确定阶段。该阶段要明确系统开发的组织问题和采用何种开发方式进行，并且明确在开发过程中所采用的工具、方法、和具体实现的途径。④开发系统阶段。指开发一个针对实际问题领域的DSS，包括DSS结构的确定、建⑤ 决策的形式以及反映系统运行结果有效性和实际效果的信息反馈数据等。DSS一个企业基本的业务过程可以概括为进、存、销。“进”是指商品的采购；“存”是指计算机集成制造系 品的，即商品的库存；“销”是指商品的销售过程，即客户的过程。如果经营者为防止市场的价格波动（主要来自两方面：采购环节、销售环节），在一定时期内保证经营成本在预先确定的范围内，或是保持营业利润在预先确定的范围，则要通过DSS的应用确定否定在现货市场采购。商品销售的决策，如果把范围更扩展一些，可以涉及市场。首先，决策者要对形势做出自己的判断，如预计商品采购价格会上升，则可通过市场作一个套期保值的合同，锁定经营成本。其次，决策者对市场信息采用定量化的分析方法所得出的结果，对决策过程有影响。另外，还与决策者对经营管理和现货、市场的知识背景以及经营者自身素质有关。系统运行的过程如下：①决策者对市场价格波动的趋势和幅度做出判断并选择技术分析模型；系统根据决策者输入的信息，通过推理对趋势做出定性判断，并给出各种相关分析和预测算法来支持决策者在此基础上讨论的方案，并确定选取本次决策的模型。②系统对不同方案进行技术分析，得出预测结果和相关可行性分析，以支持决策者对市场发展趋势的判断。同时，系统还根据决策者个人对投资风险的态度计算出各种方案可能带来的结果。③计算机集成制造系统（CIMS）是计算机应用技术在工业生产领域的主要分支技术之一。.概是由于l973年首次 80年代才得到人们的认可对于① 企业生产经营的各个环节，如市场分析预测、产品设计、加工制造、经营管理、产品② 企业整个生产经营过程本质上是一个数据、传递、加工处理的过程，而形成的最终产品也可看成是数据的物质表现形式。因此，对CIMSIMS的研究开发，即系统结构、组成、约束、优化等面，体现了系统的总体性系统一致性。CIMSIS一般可以划分为如下4个功能子系统和2个支撑子系统：工程设计自动化子系统、管理信息子系统、制造自动化子系统、质量保证子系统以及计算机通信网络子系统和数据库子系统。系统的构成框图如图3-10所示。1．4个功能子系①管理信息子系统。以MRP-Ⅱ为，包括预测、经营决策、各级生产计划、生产技 3章工业网络应②工程设计自动化子助产品设计、工艺设计以及产品测试，即CAD/CAPP/CAM阶段。③制造自动化（或柔性制造）子系统。是IMS信息流和物料流的结合点，是IS最终产生经济效益的地，由数控机床、加工中心、清洗机、测量机、小车、立体仓库、多级分布式控制计算机等设备及相应的支持软件组成。该系统根据产品工程技术信息、车间层加工指令，完成对零件毛坯的作业调度及制造 图3-10CIMS构成框④质量保证子系统。包括质量决策、质量检测、产品数据、质量评价、生产加工过程中的质量控制与功能。系统保证从产品设计、产品制造、产品检测到全过程的质量。2．2个辅助子系①计算机通信网络子系统。即企业内部的局域网，支持IMS各子系统的开放型网络通信系统。采用标准协议可以实现异机互联、异构局域网和多种网络的互联。系统满足不同子系统对网络服务不同需求，支持资源共享、分布处理、分布数据库和实时控制。系统CIMS了企业全部数据信息，在CIMS的目的是为了高速、优质、低价满足客户的多样化动态需求。计算机技术和网络技术的发展为CIMS进一步解放生产力，是IMS实施的方向。生产过程信息化，通过数据、传递、加工，然后参与生产并形成产品（即物化的数据）是CIMS实施的标志。CIMS系统是企业经营过程、人的作用发挥和新技术的应用3方面集成的产物，因此①要改造原有的经营模式、体制和组织，以适应市场竞争的需要，这是由CIMS是多技术②在企业经营模式、体制和组织的改造过程中，对于人的因素要给予充分的重视，并妥善③CIMS的实施是一个复杂的系统工程，整个的实施过程必须有正确的方法论指导和规范CIMS的发展经历了两大阶段。207080年代为第一阶段，以崇尚技术、贪大求全、盲目追求自动化为特征，往往投资的收益不保证，风险较高。20世纪80客户关系管 二阶段，特征是、注重效益、分步实施、滚动发展CIMS一个制造型企业采用CIMS，概括地讲是提高了企业整体效率。具体而言，体现在以下面①在工程设计自动化方面，可提高产品的研制和生产能力，便于开发技术含量高和结复杂的产品，保证产品设计质量，缩短产品设计与工艺设计的周期，从而加速产品的更新换代速度，满足客户需求，从而占领市场。②在制造自动化或柔性制造方面，加强了产品制造的质量和柔性，提高了设备利用率，缩③在经营管理方面，使企业的经营决策和生产管理趋于科学化。使企业能够在市场竞争中快速、准确地报价，赢得时间；在实际生产中解决“瓶颈”问题，减少在制品，同时降低库存的占用。CIMS案例一早在5在IS方面处于领先地位的五家公司——麦克唐纳道格拉斯飞机公司、迪尔拖拉机公司、通用汽车公司、英格索尔铣床公司和西屋公司进行调查和分析，他们认为，采用IMS可以获得如下收益：产品质量提高200~500%；生产率提高40%~70%；设备利用率提高200%~300%；生产周期缩短30%~60%。案例 在我国，飞机工业公司自1989年开始开展CIMS工程，经过10年的发展. 企业在产品制造能力和公司 一个新台阶，从而赢得了国外航空产10200万元，企业IS工程认为当初的投资在今天得到了回报。目前企业很好地实现了信息共享和集成，并且利用开放系统避免信息孤岛，省去了大量的重复性劳动。对于系统的建设完善，这位还认为，IMS工程要分为一期、二期、三期不断进行，以推动系统实用化，逐步获得效益。内（客户关系管理）是一种旨在改善企业与客户之间关系的新型管理机制，它实施于企业的市场、销售、服务与技术支持等与客户相关的领域。的目标是，一方面通过提供更快速和周到的优质服务吸引和保持的客户，另一方面通过对业务流程的全面管理来降低企业的成本。一句话，就是实现企业利润和客户忠诚度的最大化。既是一种理念，也是一 3章工业网络应套管理软件和技术。利用系统，企业能搜集、和分析每一个客户的信息，从而知道什么样的客户需要什么东西，真正做到量体裁衣，同时还能观察和分析客户行为对企业收益的影响，使企业与客户的关系及企业利润得到最优化。是一种以客户为中心的经营策略，它以为，对业务功能进行重新设计，并对工作流程进行重组，以达到留住老客户、吸引新客户的目的。的产生和发展源于3方面的动力：需求的拉动、的推动和管理理念的更新。在需求方面，20世纪80年代中期开始的业务流程重组和P建设实现了对制造、库存、财务、物流等环节的流程优化和自动化，但销售、和服务领域的问题却没有得到相应的重视，其结果是企业难以对客户有全面的认识，也难以在统一信息的基础上面对客户。另一方面，在以客户为中心的今天，挽留老客户和获得新客户对企业来说已经变得越来越重要，这就产生了现实和需求之间的。在信息技术和管理理念方面，我国企业的办公自动化程度、员工计算机应用能力、企业信息化水平、企业管理水平都有了长足的进步。数据仓库、商业智能、知识发现等技术的发展，使收集、整理、加工和利用的质量大大提高。另一方面，和互联网不仅提供了新的，而且了企业组织架构、工作流程的重组以及整个社会管理思想的。在这种背景下，企业有必要而且有可能对面向客户的各项信息和活动进行集成，组建以客户为中心的企业，实现对客户活动的全面管理。这就是所谓的“客户关系管理”。图3-11可以代表当前人们对图3-11的结构框在图3-11中，的功能可以归纳为3个方面：对销售、和客户服务3部分业务流程的信息化；与客户所需（如 、传真、WWW、-mail等）的集成和自动化处理；对上面两部分功能产生的信息进行加工处理，产生客户智能，为企业的决策提供支持。在如今竞争激烈的商业环境中，越来越多的商家开始通过实施来赢得的客户并且提高客户的忠诚度。 （客户关系管理）、EP（企业资源计划）和SCM（供应链管理）已成为现代企业提高竞争力的3宝。客户关系管 的主要内容包括3个方面：自动化、销售人员自动化和客户服务信息化。这3个方面是影响商业流通的重要因素，并对项目的成功起着至关重要的作用自动传统的数据库是静态的，经常需要好几个月时间才能对一次市场战役的结果做出一个分析统计表格，许多重要的商业机遇经常在此期间失去。新一代的管理软件建立在多个战役交叉的基础上，能够对客户的活动及时做出反应，因而能够更好地为抓住各种商业机遇提供技术支持。现代自动化将许多功能（如客户统计、贸易展览管理等）通过增加自动化程度来得到改进。自动化包括、战役的执行和辅助管理。规划关键功能、人口统计学分析、客户行为预测等从本质上讲都是可分析的。企业必须能够协调多种，如销售、电视、直接邮寄、传真、-mail和Web等方式之间的通信，并能防止间的策划发生交叉或。自动化系统直接与客户进行通信，如通过直接邮寄、或直接从客户那里通过销售点或的形式了解客户的需求等。自动化系统必须确保产生的和相关的支持资料能够以各种有效的形式散发到各种销售。反过来，销售也必须及时返回同客户交互操作的数据，以便系统及时地对本次战役进行评估和改进。对于已经建立固定联系的客户，自动化系统应该将其紧密地集成到销售和服务项目中以便实现下列目标：同具有特殊要求的客户进行交互操作（化）；在一个商业－商业（2B）模式的环境中，确保不同产品间的关系分析是清晰的； 客户可能是一个重要的B2B客户的家庭成员等从总体上讲，自动化软件可以被分成3个领域：高端管理，Web方式的执行，面向的分析。高端管理主要集中在涉及2C（如金融服务和电信等）的公司里，而2C公司一般都具有很大的用户规模，相应的用户数据库有时会超过太比特级。这些数据库的规模及其需要的基础设施引起了硬件厂商的极大，他们已经开发了的企业自动化产品来满足2C市场的需求。高端管理需要用户实现一个数据仓库结构并且具有成基础，以用于管理庞大的数据仓库。Web方式的执行绝大多数用在2B市场上（较少的用户数量，所有的目标用户都具有现成的E-mail地址），这些用户除了直接邮寄、传真和外，还使用nenet作为主要的业务执行工具。执行包括旨在收集，如大量电子邮件、反映全过程的Web站点和用于某些目标客户的个性化的eb页面。面向的分析重点是分析销售和的所有主要方面（如赢利），并且将其与客户活动数据和P数据关联起来，以便进一步改进策略。销售过程自动 3章工业网络应销售过程自动化是中增长最快的一个领域，它的关键功能包括/账户管理、合同管理、管理、销售预测、赢利失分析以及销售管理等。销售功能的自动化是实施时最的一个过程，不仅是因为它的动态性（不断变的销售模型、地理位置、产品配置等），而且还因为销售部门的观念阻碍了销售力量的自动化。销售部门一般习惯于自己的一套运行方式，往往会外部强制性的变化。在销售过程自动化的过程中必须要特别注意以下4个方面：目标客户的产生和、订单管理、订单完成、和客户服务功能的集成。客户服务信息客户服务主要集中在售后活动上，不过有时也提供一些售前信息，如产品等。售后活动主要发生在面向企业总部的呼叫中心，但是面向市场的服务（一般由驻外的客户服务人员完成）也是的一部分。产品技术支持一般是客户服务中最重要的功能，为客户提供支持的客户服务代表需要与驻外的服务人员（必须共享/客户交互操作数据）和销售力进行操作集成。总部客户服务与驻外服务机构的集成以及客户交互操作数据的统一使用是现代的一个重要特点。在上面讨论的每一种商业领域里，现在都已经有较多的厂商推出相应的产品。随着这些产品的进一步发展和完善，厂商将地增加跨商业领域的能力。产品的结构因为每种应用类型的不同而不同，如自动化系统一般都是可分析的，它需要同企业数据仓库结构和决策支持工具的集成。它的数据仓库特性和自动化系统采两层或N层结构的特点，使得它一般限制在供少量用户使用的企业或校园中使用。销售系统采易处理并且经常使用NwLw 要分布式的服务并且具有更强的同步化客户服务系统最典型的代表就是呼叫中心环境，这些系统大部分限制在具有中等数量规模用户的企业/地区网络中使用。在这样的客户服务系统中，一般存在着多种数据处理需求。因为，一方面需要查询支持来增加对客户的了解，另一方面在收集的过程和方式中又带有在线处理特性。总体而言，现在还没有强大的企业应用集成方案可用于应用。完整的方案需将自动化、销售、客户服务、EPSCM以及其他的系统紧密地集成起来，然而市场上现在还没有这样一个完整的应用包，用户必须开发自己的应用集成方案。电子商20世纪90电子商 域得到了广泛的应用。在发达国家，电子商务发展迅速，电子商务推动了商业、贸易、、金融、、、教育等社会经济领域的创新，并因此形成了一个又一个新产业，给世界各国企业带来许多新的机会。在电子商务中，用户可将自己的各类供求意愿按照一定的格式输入电子商务网络，可进行多种网上业务选择。电子商务涵盖的范围包括：商务信息交换、售前（提品和服务的细节、产品使用技术指南、回答客户意见、、销售、电子支付（电子转账、、电子支票、电子现金、配送（包括有形商品的配送管理和 ，以及可以电子化传送的产品的实际发送、组建虚拟企业等。概①电子商务是实施整②电子商务是一组电子工具在商务活动中的应用③ 电子商务支持从售前到售后的各个环电子化的对象是整个的过程，不仅包括信息流、商流、流，而且还包括物流；电子化的工具也不仅仅指计算机和网络通信技术，还包括叉车、自动导向车、机械等自动化工具。可见，从根本上来说，物流电子化应是电子商务概念的组成部分，缺少了现代化的物流过程，电子商务过程就不完整。电子商务研究的对 和信息流、商流、流、物流等电子商务对象是指能够从事电子商务的客观对象，包括企业（Business（Cusomer）和（ enment），因此而产生了B2、B2、G2B等电子商务的形式。商务是指商务对象进行的场所，或者说是虚拟电子市场，实际指的是网络。商务是指电子商务对象之间所从事的具体商务内容，例如询价、报价、支付、、商品 等。电子商务中的任何一笔，都包含着几种基本的流形态，即信息流、商流、流、物流。其中信息流既包括商品信息的提供、促销行销、技术支持、等内容，也包括诸如询价单、报价单、付款通知单、转账通知单等商业贸易单证，还包括方的支付能力、支付信誉等。商流是指商品在购、销之间进行和商品所有权转移的运动过程，具体是指商品交易的一系列活动。流主要是指的转移过程，包括付款、转账等过程。在电子商务下，以上的3种流的处理都可以通过计算机和网络通信设备实现。物流，作为四流中最为特殊的一种，是指物质实体（商务）的时间和空间转移过程，具体指、、配送、装卸、保管、物流信息管理等各种活动。对于少数商品和服务来说，可以直接通过网络传输的方式进行配送，如各种电子物、信息咨询服务、有价信息软件等。而对于大多数商品和服务来说物流仍要经由物理方式传输，但由于一系列机械化、自动化工具的应用，准确、及时的物流信息 3章工业网络应对物流过程的，将使物流的流动速度加快、准确率提高，能有效地减少库存，缩短生产周期。因此，在电子商务的研究中，必须对信息流、商流、流和物流进行有机的整合，应完全电子商可以完全通过电子商务方式实现和完成整个过程的不完全电子商指无法完全依靠电子商务方式实现和完成完整过程的，它需要依靠一些外部要素，如系统等来完易。企业对消费者的电子商务也称商家对个人客户或商业机构对消费者的电子商务，即B2。商业机构对消费者的电子商务基本等同于电子零售商业。目前，Intenet上已遍布各种类型的商业中心，提供各种商品和服务，主要有鲜花、书籍、计算机、汽车等商品和服务。企业对企业的电子商务。也称为商家对商家或商业机构对商业机构的电子商务，即B2。商业机构对商业机构的电子商务是指商业机构（或企业、公司）使用Inenet或各种商务网络向供应商（企业或公司）订货和付款。商业机构对商业机构的电子商务发展最快，已经有了多年的历史，特别是通过网络上运行的电子数据交换EDI），使企业对企业的电子商务得到了迅速扩大和推广。公司之间已经可以使用网络进行订货和接受订货、合同等单证和付款。o） 企业对机构的电子商务，即G2B可以覆盖公司与组织间的许多事务。目前我国有些地方已经推行网上采购。（4）消费者对机构的电子商消费者对机构的电子商务即G2，可以扩展到福利费和自我估税及个人的征收方面。按开展电子的信息网络范围分（1）本地电子商通常是指利用本城市内或本地区内的信息网络实现的电子商务活动，电子的地域范围较小。本地电子商务系统是利用Internet、Intranet或网将下列系统联结在一起的网络系统，具体包括：①参加各方的电子商务信息系统，包括买方、卖方及其他各方的电子商务信息系统②银行金融机构电子③公司信息系统④商品检验信息系统⑤税务管理信息系统电子商 ⑥货物信息系统⑦本地区EDI中心系统（实际上，本地区EDI中心系统联结各个信息系统的中心）。本地电子商务系统是开展国内电子商务和全球电子商务的基础系统。（2）国内电子商指在本国范围内进行的网上电子活动，其的地域范围较大，对软硬件和技术要求较高，要求在范围内实现商业电子化、自动化，实现金融电子化，各方具备一定的电子商务知识、经济能力和技术能力，并具有一定的管理水平和能力等。全球电子商指在全世界范围内进行的电子活动，参加电子各方通过网络进行贸易。涉及有关各方的相关系统，如买方国家公司系统、系统、银行金融系统、税务系统、运输系统、系统等。全球电子商务业务内容繁杂，数据来往频繁，要求电子商务系统严格、准确、安全、可靠，应制订出世界统一的电子商务标准和电子商务（贸易）协议，使全球电子商务得到顺利发展。Ganer uceGuptl曾说，如果一家公司到1998年底还没有制定出一个企业级电子商务，那么它在未来5年的中将不具备丝毫的竞争力。世界范围的电子商务就如一场竞争激烈的比赛，激战正酣，而对于角逐这场比赛的企业来说，无论多么令人振奋的数字预测都是次要的，重要的是如何在这块巨大的蛋糕中分得一块。网络世界同样是一个现实的世界。1996年开始，一些具有远见的企业家就敏感地络世界和现实世界同样充满商机。而这些卓识为他们带来了巨大的经济效益。，电子商务已经成为的最热门的技术之一，而其热门的原因就来源于其带来的巨大效益。.世获得他们在现实世界上可以 服务。对于商家而言，放弃网络世界忽视这些日益膨胀的网络人口，就意味着放弃一个新兴的、迅速增长的巨大的市场。任何一个有远见的企业家都不能漠视这个巨大的商机。一个企业进入网络世界，从事电子商务运作，一般需经历3①建立企业介绍型②建立客户支持型③建立产品销售型目前，大多数中国企业的还处于仅仅进行企业介绍的阶段，但很多企业已经发现ntenet为他们日常所需要处理的无数客户支持、产品咨询和问题解答提供了最好的解决途径，网络客户支持已经在20世纪90年代末期被广泛使用。不过在先进企业中，Internt已经全面引入到了企业的产品销售当中，也就是通过建立企业自己的网上商店来直接向网络客户销售产品和服务。从企业介绍型发展到产品销售型是网络深入人们生活的必然趋势。思考与 3章工业网络思考与电子商务按应用服务的领域范围分类，可分为哪几类？试举例说明自己在生活中接触到的电子商务应用。4.14.1网络拓扑结 第4 工业网络物理结计算机网络的布局，根据应用的需要可以设计成多种拓扑结构，并相应地配置适宜的网络软件、硬件、通信电路和应用软件。计算机网络的拓扑结构有许多种，但归纳起来就是总线型、星型与树型、环型、网状型等4种基本结构。总线型拓扑结构是工业网络中的基本拓扑结构。在总线形拓扑结构中，传输介质是一条总线，各结点通过接口电路接入总线。结点接入比较容易，结点间数据传输可以是点对点方式，也可以是广播方式，即一个网络结点发信时所有网络结点均可收信，如图4-1所示。图4-1总线型拓扑结 图4-2星型与树型拓扑结星型结构的特点是：管理简单，容易，所以减小，是目前商业和民用网络的主要结构形式。图4-2b）所示的树型拓扑结构实质上是星型拓扑结构的变种。它是星型拓扑结构按层次一个中继结点图4-3所示的环型拓扑结构也是工业网络的基本结构之一。在 图4-3环型拓扑结 4章工业网络物理结型拓扑结构中，各结点通过网络接口卡和干线耦合器连接，构成闭合的环形。环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。在环型拓扑结构的工控网络中，各结点以令牌方式实现对共享介质的访问控制。环型拓扑结构中可使用光缆等高速传输介质，传输速率高，适合工业环境。图4-4所示的网状型拓扑结构是较常见的网络构形，各结点通过物理通道连接成不规则的这种结构的特点是：当某一线路中的结点有故障时不会影响整个网络的工作，系统可靠性高、资源共享方便。由于系统有路由选择和流向控制的问题，所以管理比较复杂 图4-4网状型拓扑结传输介传输介质也称传输媒质或通信介质。在计算机网络中，传输介质是指通信双方用于彼此传输信息的物理通路。双绞线（TP）由以螺旋形拧在一起的一对包有绝缘层的铜线组成。把若干对双绞线.起 互之间信号串扰，使得各线之间的电磁干扰最小。一对线构成一条通信链路。于模拟信号，5km～6km需要一个放大器，对于数字信号，每2km～3km需要一个中继器。双绞线一般用于点到点连接。低频传输时，双绞线的能力较好，甚至优于同轴电缆，但当频率超过10z～100z时，双绞线就不如同轴电缆了。双绞线通过使用RJ-45插头和带有RJ-45插座的其他网络设备连接，如网络适配器、集线按有无层，双绞线可分为非双绞线和双绞线两类非双绞线电国际电气工业（EIA）为非双绞线（UTP）定义了5种质量级别①1类线。可用于语音传输，但不适合数据传输，这类线没有固定②2类线。可用于语音传输，也可用于数据传输，但最高速率不超过4Mb/s4对双③310Mb/s10BaseT的以太网有4对双绞线，传输距离可达150m传输介 ④4类线。可10Base-T的以太网和16Mb/s的令牌环网，有4对双绞线⑤5类线4对铜芯双绞线组成，由于增加了缠绕密度和使用高质量的绝缘材料，极大地改善了传输介质的性质，可用于高速网络。目前常用于100Mb/s的快速以太网，传输距离可达100m。千兆位以太网1000Base-T也使用了这类线。计算机网络中常用的是355类双绞线由于采用了高质量的绝缘材料双绞双绞线（STP）与非双绞线的内部是一样的，都是扭在一起的双绞铜线，只不过双绞线铜线的外面有一层金属丝编织成的层包裹着，最外层加上塑料保护套。由于双绞线多了层，其性能较非双绞线有较大提高，因而误码率也大大下降，约108~106，而且支持较远距离的数据传输，还可以有较多的网络结点和较高的数据传输率（在100m内可达500Mb/s，但实际上使用的传输速率都不超过155Mb/s）普遍的是16Mb/s双绞线的安装比非双绞线一些，它必须配有支持功能的连接器和采用相应的安装技术。同轴电缆由内外两个同的导体组成，内导体一般为铜质芯线，外导体为金属网，内外导体之间用绝缘材料隔开，最外层再用塑料包层作保护套。同轴电缆有较好的性和较高的带宽，对于较高的频率，同轴电缆的能力好双绞线。同轴电缆能用于长距离的 传输、电视信号的传输和在计算机网络中的数字信号传.。输模拟信号时，每隔几千米需 ld 每隔几千米就需一中继器按特性阻抗数值的不同，通常将同轴电缆分为50Ω和75Ω两类，如表4-14-1同轴电缆分RG-10Base5RG-10Base5RG-10Base2RG-et网、有线电1．50Ω同轴电50Ω同轴电缆也称基带同轴电缆，仅用于数字通信，采用基带信号传输方式，且使用曼彻斯特编码。数据传输率一般为10Mb/，误码率达101~107。每段50Ω同轴电缆可以同时支持几百台设备。50Ω同轴电缆是RG-58，其直径为0.25in，故也称细缆，传输信号可BNC缆线连接器用于缆线端 4章工业网络物理结BNCT型 用于缆线与网络适配器的连BNC桶型连接器 用于连接两条缆BNC端接器 用于网络总线两端吸收信RG-8和RG-1同轴电缆的直径为0.5n，也称粗缆，其传输信号的距离可达500与网络适配器的连接需要一个称为收发器的设备，该收发器中有一个刺入式抽头的连接器，这个连接器的插针，刺穿电缆的绝缘层，与缆芯金属导线直接相连。收发器的另一端称为DIX接头（该接头由Digita、In和Xeox3家公司开发并制定标准，也称D-15接头，它通过发器电缆与网络适配器的I端口相连。2．75Ω同轴电75Ω同轴电缆也称宽带同轴电缆，可用于频分多路复用（FDM）的模拟信号传输，也可传输数字信号。电视系统电缆RG-59就是75Ω同轴电缆，它是有线电视CATV系统使用的标准。对于模拟信号传输，其频率可达00MHz～400MHz，传输距离可达100km。通常用频分多路复用技术将这种电缆的带宽分为许多子频带，这些子频带是彼此相互独立的信道，每一子频带均可传ATV为每个模拟电视信号分配6z6Hz带宽用于传输数字信号，速率可达3Mb/s。使用75Ω同轴电缆传输数字信号时，需要进行数模转换后再在同轴电缆上传输，可以用幅移键控（AS、频移键控（FS）等各种调制方法，接收时又要将模拟信号进行数模转换，把数字信号还原。通常一条300z的同轴电缆可以有150Mb/s的速率。75Ω同轴电缆可以支持上千台设备，但要达到50