以太网工业通信 - 概述

2.2.3 PROFIBUS - 其通过何种方式来适应 ISO-OSI 参考模型？

PROFIBUS 通过如下所示方式来适应 ISO-OSI 参考模型

PROFIBUS 以 ISO/OSI 参考模型为导向 但不实施所有层。 下面的示意图说明 ISO/OSI 参考模型的哪些层包含在为 PROFIBUS 所定义的各种协议中。 每个协议都为最后实施的 层提供一个用户接口，通过该接口可使用数据通信服务。

图 2-4 ISO/OSI 参考模型中的 PROFIBUS

2.3 以太网工业通信 - 概述

2.3.1 工业以太网 - 它是什么？

工业以太网定义

工业以太网是符合国际标准 IEEE 802.3（以太网）的强大通信网络，其旨在满足工业应 用中的各项要求。

工业以太网的属性有哪些？

其主要特征如下：

● 为不同的的应用领域（例如管理和工厂）联网。

● 设计可靠且抗电磁干扰。

● 高传输性能（100 Mbps 和 1 Gbps）。

● 支持各种传输介质，例如双绞线或光纤电缆。

● 交换型以太网技术使性能可扩展。

● 冗余网络拓扑实现了高可用性。

● 使用各种传输协议来传输大量数据。

● 可与 PROFINET IO 进行实时传输。

工业以太网是如何构建的？

工业以太网的拓扑通常为星型结构。

图 2-5 工业以太网的典型拓扑

如何通过工业以太网传输大量数据？

通过以太网传输数据的一个特点是，会限制最大数据包的大小。 如果需要传输大量数 据，则必须将其拆分成若干个包。 此任务由各种传输协议来处理：

2.3 以太网工业通信 - 概述

ISO 传输协议支持将大量数据拆分成数据包，从而允许传输大量数据。 这与 ISO/OSI 参 考模型的第 4 层相对应。

ISO on TCP 符合带有根据 ISO/OSI 参考模型的第 4 层扩展的 RFC 1006 的 TCP/IP 标 准。 通过该扩展，支持将大量数据拆分成数据包，从而允许传输大量数据。 RFC 1006 为官方标准，许多制造商均对其提供支持。

原生 TCP/IP（无 RFC 1006）不支持将大量数据拆分成数据包。 因此，该任务必须由通 信伙伴双方的用户程序实施。

2.3.2 交换型以太网 - 它是什么？

交换型以太网定义

交换型以太网将网络分割成由交换机链接的各个段。

交换型以太网的优势有哪些？

● 将网络分成段能够减轻网络总负载。

● 每个段均可充分利用数据传输率。

● 由于使用单独的线路进行发送和接收，因此在全双工模式下不会发生数据包之间的冲 突。

2.3.3 工业以太网 - 其在 ISO/OSI 参考模型中实施哪些层？

以太网通过何种方式来适应 ISO-OSI 参考模型？

工业以太网以参考模型的各个层为基础，其提供若干用户接口，通过这些接口可使用各种 协议的通信服务。

图 2-6 ISO/OSI 参考模型中的以太网

符号 协议 说明

A、F S7 通信 使用 S7 功能的 TCP/IP (A) 和 ISO (F) 的统一用户接口

B、E 开放式通信服务 (SEND/RECEIVE) 基于 ISO 传输接口的通信服务，用来与 S5、S7 和第三方设备交换 数据。 使用 TCP/IP 需要适配器 (RFC 1006)。 这便统一了 TCP/IP (B) 和 ISO (E) 的开放式 SEND/RECEIVE 用户接口。

C 原生 TCP/IP 基于 TCP/IP 的简单通信服务，用来与支持 TCP/IP 的任何设备交换

数据。

D SNMP 通信 基于 UDP/IP 的通信服务，用来与任何 SNMP 兼容设备交换数据。