工业控制系统及应用-SCADA系统篇（第2版） 课件 第2章数据通信与网络技术

监控与数据采集技术Ch2数据通信与网络技术一、数据通信概述通信传输的信息语音、图像、文字、数据等信息的类别连续信息：信息的状态随时间而连续变化离散信息：信息的状态是可列的或是离散的通信中的两种基本传输信号模拟信号和数字信号模拟通信以模拟信号作为载体来传输信息数字通信以数字信号作为载体来传输信息数据通信若信息源产生的是数据，则整个通信过程称为数据通信1、SCADA系统中的通信（1）SCADA系统中的数据通信数据通信是完成数据编码、传输、转换、存储、处理的过程，是计算机技术与通信技术相结合的产物。与一般的控制系统相比，SCADA固有的测控点分散、测控范围广的特点决定了整个通信子系统在SACDA系统的运行过程中起到了更加重要的作用，可以看成SCADA系统的神经系统。无线数据传输具有安装使用灵活方便特点。SCADA系统曾广泛使用无线通信。例如，下位机与上位机通常距离较远，采用的主要无线通信技术有常规频段模拟电台加Modem、常规频段数字电台、模拟或数字集群、GSM短信息和GPRS等。部分大型系统还会采用微波和卫星通信方式在SCADA系统中，还存在短距离无线通信的应用，即在应用现场通过短距离无线通信把传感器的检测信号传输给现场下位机。典型的短距离无线通信技术有红外线、蓝牙、ZigBee、WirelessHart等。通讯由于介质的不同大体可以分为如下的三种类型：有线、无线和网络。单独把网络拿出来是因为近些年网络技术发展很快，目前网络成了传输SCADA信息的一个很重要的方式。信道分类也可以分为半双工和全双工的信道，但是有时即使信道是全双工的，而协议是半双工的，系统也工作在半双工状态。（2）SCADA系统中的数据通信需求现场测控站点仪表、执行机构与下位机的通信下位机系统与SCADA服务器（上位机）的远程通信监控中心不同功能计算机之间的通信（SCADA服务器、客户机、数据库服务器等）监控中心Web服务器与远程客户端的通信SCADA服务器/数据库服务器与MES等企业级应用软件的通信2、数据通信概述

数据是指对数字、字母以及组合意义的一种表达。

在SCADA系统中，通信数据与监控系统的各种信息紧密相关，如用数字1表示电机处于工作状态，用数字0表示电机处于停止状态；

而对于温度、压力、物位、流量、电流、电压等变量可以用一定数值范围的数字来描述。（1）数据通信系统组成数据通信系统是指以计算机为中心，通过数据传输信道将分布在各处的数据终端设备连接起来，以实现数据通信为目的的系统。实际的数据通信系统是千差万别的。例如，可以是两台计算机点对点近距离数据传输，可是是工业现场智能设备与控制器之间的数据通信，也可以是分布在各地的数百台甚至更多的计算机互相传送数据。

数据通信系统是由数据信息的发送设备、接收设备、传输介质、传输报文、通信协议等组成。图2.1所示为香农定义的广义通信模型。图2.1广义通信系统模型信源为待传输数据信息的产生者。发送器将信息变换为适合于信道上传输的信号，而信宿的作用与之相反。信道指发送器与接收器之间用于传输信号的物理介质，又称传输介质。经过传输，在接收器处收到的信号在接收器处变为信息。通信传输过程会受到噪声的干扰，而噪声往往会影响接收者正确地接收和理解所收到的信息。为了把接收到的信息还原为原有信息，并为接收者所理解，需要一套实现约定的协议。协议是数据通信规则的集合，如果没有协议，两台设备即使连接也无法通信。1）通信设备发送设备、接收设备和传输介质是通信系统的硬件。发送设备用于匹配信息源和传输介质，即将信息源产生的数据经过编码变换为信号形式，送往传输介质；接收设备则需要完成发送设备的反变换，即从带有干扰的信号中正确恢复出原有信号，并进行解码、解密等操作。SCADA系统中，由于越来越多的设备变得智能化和数字化，数字通信能力越来越强大，因此，依赖不同时刻设备的作用，许多设备既是发送设备、也是接收设备。

如下位机设备与上位机通信时，当下位机向上位机传送现场仪表参数时，下位机是发送设备，上位机是接收设备；而当下位机接收上位机的控制指令，如开启某台设备，或修改下位机参数时，下位机是接收设备，而上位机是发送设备。工业数据通信系统中典型的发送与接收设备各种变送器、传感器各种数据采集装置可编程逻辑控制器PLC，智能仪表，PAC作为监视操作设备的监控计算机或工作站各种调节阀门电机控制设备变频器工业机器人网络连接设备，如中继器、网桥、网关、交换机等2）传输信道

传输信道可以是简单的两条导线，也可以是由传输介质、数据中继、交换、存储、管理设备构成的网络。

传输信道是为收发两地的数据流提供传输的信道，传输信道由两部分组成：一部分是传输介质，另外一部分是其他数据处理设备。

传输介质分为有线介质和无线介质两种：

有线介质有双绞线、同轴电缆、光纤。

无线介质则为空气。传输手段为微波、红外线、激光等，（2）数据传输的几个基本概念1）数据传输模式可以分为不同的类型按数据代码传输的顺序，可以分为两种基本方式：即并行传输与串行传输；按数据传输的同步方式，可以分为同步传输与异步传输；按数据传输的流向和时间关系，可以分为单工、半双工与全双工数据传输；按照数据信号特点，可以分为基带传输、频带传输和数字数据传输。通信线路的工作方式单工通信半双工通信全双工通信

通信线路的三种工作方式

发送

单向信道

接收

发送接收

单向信道

接收发送

发送接收

双向信道

接收发送(c)全双工通信(b)半双工通信(a)单工通信基带传输与频带传输基带是指电信号所固有的频带，直接将这些电脉冲信号进行传输，就称为基带传输，它不适合远距离传输先进行调制使其频率变窄，再传输，则称为频带传输串行传输与并行传输数据在一个信道上按位依次传输的方式称为串行传输数据在多个信道上同时传输的方式称为并行传输2）数字数据传输在线路上传输的二进制数据可以采用并行模式传输或串行模式传输。在并行模式下，每一个时钟脉冲有多位数据被传送；而在串行模式下，每一个时钟脉冲只发送一位数据。而且，发送并行数据仅仅只有一种方式，而对于串行传输则有两种方式同步传输异步传输A.同步传输

同步传输是以一定时钟节拍来发送数据信号的。这个时钟可以是由参与通信的那些设备或器件中的一台产生的，也可以是由外部时钟信号源提供的。时钟可以有固定的频率，也可以间隔一个不规则的周期进行却换。所有传输的数据位都和这个时钟信号同步。在同步传输时，它不是独立地发送每个字符，而是连续地发送位流，并且不需要每个字符都有自己的开始位和停止位，而是把它们组合起来一起发送，这些组合称为数据帧，或者简称为帧。B异步传输

异步传输中，每个节点有有自己的时钟信号，每个通信节点必须在时钟频率上保持一致，并且所有的时钟必须在一定误差范围内相吻合。

异步传输中，并不要求在传送信号的每一数据位时收发两端都同步。依赖起始位、数据位、停止位等来起同步作用。C.同步与异步传输比较同步传输通常要比异步传输快，传输效率较高。

异步传输实现起来比较容易，对线路和收发器要求较低，实现字符同步也比较简单，收发双方的时钟信号不需要精确地同步。缺点是多传输了用于同步目的的字符，降低了传输效率。3）差错控制

在数据通信过程中，由于各种干扰及传输线路本身的因素，在传输过程中会不可避免地发生错误，特别是随着无线通信应用的增多，而无线通信差错率要远高于有线通信。为了提高通信系统的传输质量而采取的检测与校正方法就差错控制。在计算机网络中，差错控制通常是在数据链路层进行的。差错检查是让报文分组中包含使接收端发现差错的冗余信息，但它不能确定是哪一位出错，也不能纠正传输中的差错；差错纠正是让报文中每个传输的报文分组中带有足够的冗余信息，使得接收端能发现并自动纠正传输错误。差错纠正在功能上优于差错检测，但实现复杂，造价高。差错检查原理简单，容易实现，编码与解码速度快，应用广泛。反馈纠错前向纠错混合纠错A.差错控制方式差错控制的工作方式有两类：接收端检测到接收的数据有差错时，接收端自动纠正差错；接收端检测出错误后不是自动纠错，而是反馈给发送端一个表示错误的应答信号，要求重发，直到正确接收为止。目前常用的差错控制方式有以下3种。奇偶校验码奇偶校验码是一种最简单实用的检错码，指通过增加冗余位来使得码字某些位中“1”的个数保持为偶数或奇数的编码方式。异步通信系统中使用偶校验或奇校验这两种方法。循环码（CyclicRedundancyCheck,CRC）

纠错码虽然能纠正数据的错误，但是纠错码的冗余位比检错码多得多，也就是说，它的编码效率比检错码低得多，会使网络传输效率降低。而CRC码是一种检错率高、编码效率高的检错码。

B.常用的差错检测方法二、通用串行通信1、串行通信概述

串行接口通信接口中有两个重要的概念:数据终端设备DTE（DataTerminalEquipment，DTE）数据电路终接设备DCE（DataCircuit-terminatingEquipment，DCE）目前最常用的有关DTE和DCE之间的接口标准是EIA和ITU-T指定的标准。其中EIA（美国电子工业协会，ElectricalIndustrialAssociation，EIA）标准有EIA-232、EIA-442和EIA-449等；

数据通信接口标准主要用来定义数据通信的接口和信号方式。在通信线路的两端都要有DTE和DCE，如图2.2所示。DTE产生数据并且传输到DCE。

DCE将此信号转换成适当的形式在传输线路上进行传输。图2.2DTE和DCE设备的连接在物理层：DTE可以是终端、微机、打印机、传真机等其他设备，但是一定要有一个转接设备才可以通信。DCE是指可以通过网络传输或接收模拟数据或数字数据的任意一个设备，最常用的设备就是调制解调器。2、串行通信参数

串行通信中，交换数据的双方利用传输在线路上的电压变化来达到数据交换的目的，但是如何从不断改变的电压状态中解析出其中的信息，就需要双方共同决定才行，即需要说明通信双方是如何发送数据和命令的。因此，双方为了进行通信，必须要遵守一定的通信规则，这个通信的规则就体现在对通信端口的初始化的参数上。数据的传输速度：波特率（BaudRate）单位：bit/s、比特/秒。是bit，而不是字节byte，字节一般用B数据的发送单位：如ASCII码8个位形成一个字符起始位及停止位：起始位固定为1个位，而停止位则有1、1.5及2个位等多种选择。校验位的检查：为了预防错误的产生，使用了校验位作为检查的机制。可根据实际需要选择奇校验、偶校验或无校验。3、流量控制

所谓的流量控制，是为了保证传输双方都能正确地发送和接收数据而不会漏失。如果发送的速度大于接收的速度，而接收端的处理器来不及处理，则接收缓冲区在一定时间后会溢出，造成以后发送来的数据无法进入缓冲区而漏失。解决这个问题的方法是让接收方通知发送端何时发送以及何时停止发送。流量控制又称为握手（HandShaking），常用的方式有：硬件握手和软件握手两种。4、RS-232接口特性（1）RS-232接口特性

RS-232C接口标准所定义的内容属于国际标准化组织ISO所制订的开放式系统互联参考模型中的最低层—物理层所定义的内容。

RS232C接口规范的内容包括四个方面连接电缆和机械特性电气特性功能特性规程特性

机械特性:主要定义物理连接的边界点，即接插装置。规定物理连接时所采用的规格、引脚的数量和排列情况。电气特性:规定传输二进制位时，线路上信号的电压高低、阻抗匹配、传输速率和距离限制。功能特性:主要定义各条物理线路功能和电平电压表示何种意义。规程特性:主要定义各条物理线路的工作规程和时序关系（2）RS-232串行通信

RS-232C被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。RS-232C采取不平衡传输方式，即所谓单端通信。收、发端的数据信号是相对于信号地。传输距离最大为约15米，中继可加长。最高速率为20kbps。速率和距离类似反比。RS-232C是为点对点（即只用一对收、发设备）通信而设计的，所以RS-232适合本地设备之间的通信。RS-232-C物理层接口标准。机械特性25芯连接器，DTE（DataTerminalEquipment）为终端，DCE（DataCircuit-terminatingEquipment）连接。现在很少用25芯，多数是9芯。电气特性采用非平衡型电气特性，低于-3V为“1”，高于+4V为“0”，最大20Kbps，最长15m。非平衡传输（unbalancedtransmission）：所有电路共享一个公用的地线。平衡传输（balancedtransmission）：每个主要电路需要两根线，没有公用的地线。功能特性定义了21条线，许多子集，基本与CCITTV.24兼容规程特性对不同的功能子集，有不同的规程。

RS-232-C有14中不同的接口类型，适合于单工，半双工，全双工，同步，异步远程通信示意图远程通信过程呼叫建立阶段（RI、RTS、CTS、DSR）数据传输阶段（双工、半双工，RTS、CTS）拆线阶段（RTS=OFF，CTS=OFF）RS-232C远程通信示意图计算机或终端设备计算机或终端设备调制解调器调制解调器公用电话网5、RS-422与RS-485串行接口（1）RS-422串行接口为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mbps，传输距离延长到4000英尺（速率低于100Kbps时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范。RS-422电平TTL电平TTL电平发送器接收器RS-422电气连接图+－

RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。（2）RS-485串行接口为扩展RS-422串行通信应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围。TXDRS-485总线接收允许发送控制RS-485接口示意图TTL电平发送器接收器+－RXD

RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有所改进，无论四线还是二线连接方式，总线上可连接的设备最多不超过32个。RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压共模范围。为了提高RS-485总线通信距离，可以采用增加中继的方法对信号进行放大。

RS-485总线电缆在一般场合采用普通的双绞线就可以，在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。RS-485需要2个终端电阻，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不需终端电阻，即一般在300米以下不需终端电阻，终端电阻接在传输总线的两端。常说采用RS-485通信，其实是指物理层，并不涉及应用层通信协议，Modbus和不少现场总线底层都是RS-485。用户可以在此基础上建立自己的高层通信协议。6、RS-485网络的主从式通信（1）主从式协议主从协议是RS-485网络中常用的通信协议。网段中的一个节点被指定为主节点，其他节点为从节点，由主节点负责控制该网段上的所有通信连接。为保证每个节点都有机会传送数据，主节点通常对从节点依次逐一轮询，形成严格的周期性报文传输。主节点不停地传送报文给从节点，并等待相应从节点的应答报文。

从节点如果收到了一个正确无误的报文，而且报文中的地址与自己的节点地址相同，则需要应答，才能得到报文发送的机会。如果主节点在规定的时间内收到了应答报文，就表明主从节点之间已经建立了连接，可以进行数据传输，由一个主节点对485总线的占用进行管理，任一时刻只允许一个节点向总线发送报文。从节点只有得到主节点许可才可以发送报文，从节点与从节点之间不能直接通信。

许多RS485总线网络采用主从协议管理网络的控制权。由一个主节点对总线的占用进行管理，任一时刻都只允许一个节点向总线发送报文。所有从节点只有在得到主节点许可时才能有报文发送的机会。采用主从式协议时从节点之间不能直接通信。串行通信应用实例（1）被控对象介绍一氧化碳中－低温变换反应中测量和控制的参数有：脱氧槽温度、饱和器温度、恒温槽与反应器间管道温度、中变反应器温度、低变反应器温度、中变和低变反应器中间管道温度、配气流量、中变后引出分析的气体流量、系统内部与外部差压、中变和低变后的二氧化碳气体含量（进而可对其它组分进行物料衡算）。（2）系统结构采用两级分布式测控结构，系统硬件结构如图所示。现场总线选用RS-485总线，直接将智能仪表挂接在RS-485总线上，通过RS-232/485转接器与PC机串口连接。系统配置了6台智能仪表（宇电AI-808），RS-232/485转换器一块，并为每个节点设备分配一个唯一的地址。

温度控制由智能仪表完成，而上位机只对下位机实现远程监控功能，一方面接收现场智能仪表传送来的温度等采集数据，另一方面对现场智能仪表的温度控制设定值和其它参数进行更改。数据的上传下达通过RS-485总线并在通信软件的控制下完成。系统硬件结构图（3）仪表读写指令通信主要是上位机与AI-808系列现场智能仪表的通信，采用主从通信方式，上位机为主节点，其他智能仪表为从节点，从节点的地址是从1～6。宇电AI仪表采用16进制数据格式来表示各种指令代码及数据，仪表指令有读指令和写指令，仅用两条指令能够实现对仪表的所有操作。其读、写指令的格式为：读指令：仪表地址代码＋52H＋要读的参数代号＋0＋0＋CRC校验码。写指令：仪表地址代码＋43H＋要写的参数代号＋写入数低字节＋写入数高字节＋CRC校验码。其中仪表地址代码的基数为80H。要读写的参数种类共有26个，具体包括给定值、上／下限报警、控制方式、小数点位置等，每个参数都有一个代号。无论是读还是写，仪表都返回以下数据：测量值＋给定值＋输出值及报警状态＋所读/写参数值＋CRC校验码测控软件采用VisualBasic开发。对AI仪表的串口通信采用了MsComm控件，并以查询方式读端口数据。

对AI仪表的通信参数设置可选择为：波特率9.6Kbps、无奇偶效验、8个数据位、2个停止位。串行通信程序代码如下（4）通信程序设计PrivateSubtmrInstrument_Timer（）DiminstringDimcommbyte（5）AsByteDimt1，t2MSComm1.CommPort=2’设置通信端口MSComm1.InputMode=1’输入模式MSComm1.Settings=“9600，n，8，2”’通信参数设置’MSComm控件读取接收缓冲区中全部的内容。MSComm1.InputLen=0MSComm1.DTREnable=False’使DTR线无效MSComm1.RTSEnable=True’使RTS线有效MSComm1.PortOpen=True’打开通信端口commbyte（0）=128+mInstrumentID’仪表基地址为80H，即十进制的128。commbyte（1）=128+mInstrumentID’十进制67相当于43H，表示写设定值（”0”是设定值操作的代号）。commbyte（2）=67＋0commbyte（3）=0commbyte（4）=mTempSet（i）（0）’写设定值低字节commbyte（5）=mTempSet（i）（1）’写设定值高字节MSComm1.Output=commbyte’发送指令Do’查询输入缓冲区DoEvents’根据输入缓冲区字节判断通信是否成功LoopUntilMSComm1.InBufferCount>=7instring=MSComm1.Input’读输入缓冲区MSComm1.PortOpen=False’关闭串口t1=instring（0）’读低字节（低八位）t2=instring（1）’读高字节（高四位）’显示温度，’mFloatIndex表示仪表设置有几位小数点，可以从仪表中读出。txtTemp（mInstrumentID）.Text=Str（（t1+t2*256）/mFloatIndex）EndSub三、MODBUS通信协议（1）概述Modbus协议是一种Modicon公司开发的通信协议，最初目的是实现可编程控制器之间的通信。改进的Modbusplus（MB+）网络，可连接32个结点，利用中继器可扩至64个结点。该协议逐渐被认可，成为一种标准的通讯协议，只要按照这种协议进行数据通讯或传输，不同的系统就可以通讯。1、协议概述Modbus协议定义了一种公用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它制定了信息帧的格式，描述了服务端请求访问其它设备等客户端的过程，如怎样回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。通过Modbus协议在网络上通信时，必须清楚每个控制器的设备地址，根据每个设备地址来决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并按照Modbus协议发出。（2）主从查询－回应

Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据和错误检测域。从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、要返回的数据和错误检测域。图2.5主从查询-回应周期表2、常用Modbus协议Modbus协议消息帧的定义常用的Modbus通讯协议有两种报文帧格式，一种是ModbusASCII，一种是ModbusRTU。一般来说，通讯数据量少采用ModbusASCII协议，通讯数据数据量大而且是二进制数值时，多采用ModbusRTU协议。Modbus/TCPModbus/TCP是Modbus协议族中的新成员，它是建立在标准的TCP协议基础上的Modbus协议扩展。借助于TCP对Internet的支持，可以实现PLC、I/O模块和其他控制设备的透明连接，为工业自动化领域的软硬件开发商提供一个网络时代的设备信息通讯标准。3、Modbus通信仿真工具ModbusPoll和ModbusSlave分别是常用的Modbus主站和Modbus从站的模拟程序，实用性强，十分便于Modbus通信程序的开发和调试。Modbus主站仿真软件ModbusPollModbus从站仿真软件ModbusSlave四、SCADA系统中的网络通信技术1、通信网络概述通信网络是用各种通信手段和一定的连接方式，将终端设备、传输系统、交换系统等连接起来的通信整体，或由一些彼此关联的分系统组成的完整的通信系统。通信网络的基本构成要素是终端设备、传输链路、转接交换设备及接入部分。除了这些硬件设备外，为了保证网络能正确合理的运行，用户间快速接续，并有效地相互交换信息，达到通信质量一致，运转可靠性和信息透明性等要求，还必须有管理网络运行的软件，如标准、信令、协议等。通信网络分类按照能实现的业务种类不同，通信网可以划分为电话通信网、计算机通信网、数据通信网、广播电视网以及综合业务数字网；按照网络所服务的范围不同，通信网可以分为本地网、长途网及国际网；按照传输介质的不同，通信网可以分为微波通信网、光纤通信网及无线通信网；按照拓扑结构形式，通信网可以分为线形、环形、星形、网形和复合形等基本结构形式。

（1）网络的拓扑结构基本的网络拓扑结构有四种，分别是星形、总线形和还形和混合形。1）星形结构：由中央结点和分支结点所构成，各个分支结点均与中央结点具有点到点的物理连接，分支结点之间没有直接的物理通路2、计算机网络拓扑结构与分类

分支结点中央结点星形结构示意图2）总线结构：采用无源传输媒体作为广播总线，利用电缆抽头将各种入网设备接入总线；为了防止传输信号的反射，总线两端使用终接器（也称终端适配器）计算机终接器

总线结构示意图3）环形结构：环接口设备通过传输媒体串接形成闭合环路，它们之间具有点到点的连接，入网设备通过环接口设备接入环路闭合回路计算机

环形结构示意图4）混合形结构：混合形结构是将上述各种拓扑混合起来的结构，常见的有树形、环星形等。闭合回路计算机环星形结构示意图（2）计算机网络的分类对于SCADA系统来说，按照网络覆盖范围的大小来分类比较合适，通常可以分为局域网城域网广域网覆盖有限的地理范围，它适用于公司、机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求；提供高数据传输速率（10Mb/s～10Gb/s）、低误码率的高质量数据传输环境；一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展；从介质访问控制方法的角度，局域网可分为共享介质式局域网与交换式局域网两类。局域网的技术特点个人计算机局域网大型计算设备群的后端网络存储区域网络办公室与实验室的网络企业与学校的主干网局域网的应用领域城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络；城域网设计的目标是要满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互连的需求；实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输功能；城域网在技术上与局域网相似。城域网的技术特点广域网也称为远程网；覆盖的地理范围从几十公里到几千公里；覆盖一个国家、地区，或横跨几个洲，形成国际性的远程网络；通信子网主要使用分组交换技术；它将分布在不同地区的计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。最大的广域网是internet。广域网的技术特点利用某种技术（或者网络互连部件），将两个或者两个以上具有独立自治能力的计算机网络联接起来扩大资源共享的范围、提高网络的性能、降低成本、提高安全性等同构网络与异构网络类型相同（主要指执行的协议相同）的网络称为同构网络，类型不同的网络称为异构网络大型的SCADA系统就存在复杂的网络互联（3）网络互连3、控制网络与现场总线控制网络属于一种特殊类型的计算机网络，是用于完成自动化任务的网络系统。控制网络的节点：大都是具有计算与通信能力的测量控制没备可能具有嵌入式CPU，但功能比较单一计算或其他能力也许远不及普通PC机也可能没有键盘、显示器等人机交互接口，甚至不带有CPU、单片机，只带有简单的通信接口具有通信能力的以下设备都可以成为控制网络的节点限位开关、感应开关等各类开关条形码阅读器光电传感器温度、压力、流量、物位等各种传感器、变送器可编程逻辑控制器PLCPID等数字控制器各种数据采集装置（A）控制网络的节点具有通信能力的以下设备都可以成为控制网络的节点作为监视操作设备的监控计算机、工作站及其外设各种调节阀马达控制设备变频器机器人作为控制网络连接设备的中继器、网桥、网关等