【正文】 整的訪問控制方法；能提供優(yōu)先權(quán)服務(wù)；有較強的實時性；需對令牌進行維護 ， 令牌丟失降低環(huán)路利用率；控制電路復(fù)雜 。 當所發(fā)信息繞環(huán)一周 ， 并由發(fā)送結(jié)點清除 ， “ 忙 ” 令牌又被置為“ 空 ” 狀態(tài) ， 繞環(huán)傳送令牌 。 （ 2）令牌環(huán) (Token Ring) 工作過程 ：令牌依次沿每個結(jié)點傳送 ， 使每個結(jié)點都有平等發(fā)送信息的機會 。 令牌的兩個狀態(tài) “ 空 ” 狀態(tài)：表示令牌沒有被占用 ， 當其傳至正待發(fā)送信息的結(jié)點時 ， 該結(jié)點立即發(fā)送 ， 并置令牌為“ 忙 ” 狀態(tài) 。 令牌環(huán) ：適用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 。為了解決這種由于“隨機”而產(chǎn)生的沖突問題，可采用有控制的發(fā)報方式。網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點處于同等地位，無需集中控制，但不能提供優(yōu)先級控制，所有結(jié)點都有平等競爭的能力，在網(wǎng)絡(luò)負載不重情況下，有較高的效率，但當網(wǎng)絡(luò)負載增大時，發(fā)送信息的等待時間加長，效率顯著降低。 因此 ， 當結(jié)點開始發(fā)送信息時 ， 該結(jié)點繼續(xù)對網(wǎng)絡(luò)檢測一段時間 ， 且把收到的信息和自己發(fā)送的信息進行比較 ， 若相同 ， 則發(fā)送正常進行；若不同 ，說明由其它結(jié)點發(fā)送信息 ， 引起混亂 ， 應(yīng)立即停止 ，等待一個隨機時間 ， 在重復(fù)上述過程 。 重復(fù)這一過程 ， 直到信到空閑 ， 開始發(fā)送 。 主要用于總線型和樹形結(jié)構(gòu) 。 三種方式都得到 IEEE802委員會的認可，成為國際標準。訪問控制方式的功能就是 合理解決信道的分配 。對于傳輸介質(zhì)，包括以下特性：物理特性，傳輸特性，連通特性，地理范圍，抗干擾性和相對價格。 特點： ① 通訊線路總長度較短 ， 連網(wǎng)成本低 ， 易于擴展 ，但結(jié)構(gòu)較星形復(fù)雜； ② 網(wǎng)絡(luò)中除葉結(jié)點外 ， 任一結(jié)點或連線的故障均影響其所在支路網(wǎng)絡(luò)的正常工作 。 應(yīng)用： 總線形結(jié)構(gòu)是目前使用最廣泛的結(jié)構(gòu)，也是一種最傳統(tǒng)的主流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)最適于信息管理系統(tǒng)、辦公室自動化系統(tǒng)、教學(xué)系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。由于一條公共總線具有 一定的負載能力 ，因此總線長度有限，其所能連接的結(jié)點數(shù)也有限。 工作過程：接收器 接收總線上的串行信息，并將其轉(zhuǎn)換為并行信息送到結(jié)點； 發(fā)送器 則將并行信息轉(zhuǎn)換成串行信息廣播發(fā)送到總線上。其任何結(jié)點的信息都可以沿著總線傳輸，并且能被任一結(jié)點接收。特別是IBM公司推出 令牌環(huán)網(wǎng) 之后，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就被越來越多的人所采用。 特點： ①信息流在網(wǎng)絡(luò)中是沿固定的方向流動，故兩個結(jié)點之間僅有唯一的通路，簡化了路徑選擇控制； ②環(huán)路中每個結(jié)點的收發(fā)信息均由環(huán)接口控制，控制軟件較簡單； ③環(huán)路中，當某結(jié)點故障時，可采用旁路環(huán)的方法，提高了可靠性； ④環(huán)結(jié)構(gòu)其結(jié)點數(shù)的增加將影響信息的傳輸效率，故擴展受到一定的限制。 （ 2）環(huán)形結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)： 各結(jié)點通過環(huán)接口連于一條首尾相連的閉合環(huán)形通信線路中，環(huán)網(wǎng)中，數(shù)據(jù)按事先規(guī)定好的方向從一個結(jié)點單向傳送到另一結(jié)點。 一旦兩個結(jié)點建立了連接 ， 則在這兩點間就象是一條專用線路連接起來一樣 ， 進行數(shù)據(jù)傳輸 。 （ 1）星形結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)： 中心結(jié)點是主結(jié)點 ， 它接受各分散結(jié)點的信息再轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)結(jié)點 ， 具有中繼交換和數(shù)據(jù)處理功能 。 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 分布式控制系統(tǒng) (DCS) 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) (FCS) 系統(tǒng)集成與集成自動化系統(tǒng) 分布式測控網(wǎng)絡(luò)舉例 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)概述 數(shù)據(jù)通信編碼技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu) IEEE 802標準 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評價和選型 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)概述 網(wǎng)絡(luò)中互連的點稱為結(jié)點或站，結(jié)點間的物理連接結(jié)構(gòu)稱為拓撲，采用拓撲學(xué)來研究結(jié)點和結(jié)點間連線 (稱鏈路 )的幾何排列。第 8章 分布式測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 數(shù)據(jù)通信是工業(yè)測控網(wǎng)絡(luò)和分散型測控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 。 如果把不同地理位置和不同功能的計算機按照統(tǒng)一的協(xié)議連接起來就構(gòu)成了計算機分散測控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 本章主要介紹工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)、分布式控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線技術(shù)、綜合自動化技術(shù)和分布式測控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計舉例。局部網(wǎng)絡(luò)通常有四種拓撲結(jié)構(gòu)：星形、環(huán)形、總線形和樹形。 工作過程： 當某一結(jié)點想要傳輸數(shù)據(jù)時 ， 它首先向中心結(jié)點發(fā)送一個請求 ， 以便同另一個目的結(jié)點建立連接 。 特點： ① 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單 ， 便于控制和管理 ， 建網(wǎng)容易； ② 網(wǎng)絡(luò)延遲時間短 ， 傳輸錯誤率較低； ③ 網(wǎng)絡(luò)可靠性較低 ， 一旦中央結(jié)點出現(xiàn)故障將導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓； ④ 網(wǎng)絡(luò)資源大部分在外圍點上 ， 相互結(jié)點必須經(jīng)過中央結(jié)點才能轉(zhuǎn)發(fā)信息； ⑤ 通訊電路都是專用線路 ， 利用率不高 ， 故網(wǎng)絡(luò)成本較高 。 工作過程： 一個結(jié)點按事先規(guī)定好的方向從一個結(jié)點單向傳送到另一個結(jié)點，當傳送信息的目的地值與環(huán)上的某結(jié)點的地址相等時，信息才被該結(jié)點的環(huán)接口接收，否則，繼續(xù)向下傳送。 應(yīng)用：環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較適合于信息處理和自動化系統(tǒng)中使用，是微機局部網(wǎng)絡(luò)中常用的結(jié)構(gòu)之一。 （ 3）總線形結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)： 個結(jié)點經(jīng)其接口，通過一條或幾條通訊線路與公共總線連接?？偩€形網(wǎng)絡(luò)的接口內(nèi)具有發(fā)送器和接收器。當在總線上發(fā)送的信息目的地址與某一結(jié)點的接口地址相符時，傳送的信息就被該結(jié)點接收。 特點： ①結(jié)構(gòu)簡單靈活，擴展方便； ②可靠性高，網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度快； ③共享資源能力強，便于廣播式工作； ④設(shè)備少，價格低，安裝和使用方便； ⑤由于所有結(jié)點共用一條總線，因此總線上傳送的信息容易發(fā)生沖突和碰撞，故不易用在實時性要求高的場合。 （ 4）樹形結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)： 分層結(jié)構(gòu) ， 適用于分級管理和控制系統(tǒng) 。 網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì) ：網(wǎng)絡(luò)中常用的傳輸介質(zhì)有電話線，同軸電纜，雙絞線，光導(dǎo)纖維電纜，無線與衛(wèi)星通信。 介質(zhì)訪問控制 ： 各結(jié)點通過公共通道傳輸信息 ， 因此存在如何合理分配信道的問題 （ 既充分利用信道的空間和時間 ， 又防止發(fā)生各信息間的互相沖突 ） 。 微機局部網(wǎng)絡(luò)常用的傳輸訪問控制方式有三種，即 ☆ 沖突檢測的載波偵聽多路訪問 (CSMA／ CD)； ☆ 令牌環(huán) (Token Ring)； ☆ 令牌總線 (Token Bus)。 (1）沖突檢測的載波偵聽多路訪問 (CSMA／CD) 工作原理： 當某一結(jié)點要發(fā)送信息時 ， 首先要偵聽網(wǎng)絡(luò)中有無其它結(jié)點正在發(fā)送信息 ， 若沒有則立即發(fā)送；否則 ， 等待一段時間 ， 直至信道空閑 ， 開始發(fā)送 。 確定等待時間的方法： ① 當某結(jié)點檢測到信道被占用后 ， 繼續(xù)檢測 ， 發(fā)現(xiàn)空閑 ，立即發(fā)送； ② 當某點檢測到信道被占用后就延遲一個隨機時間 ， 然后再檢測 。 沖突的解決方法： 由于傳輸線上不可避免的有時間的延遲 ， 有可能多個站同時監(jiān)聽到線上空閑并開始發(fā)送 ， 從而導(dǎo)致沖突 。 結(jié)論： CSMA／ CD方式原理較簡單，且技術(shù)上較易實現(xiàn)。 由于 CSMA的訪問存在發(fā)報沖突問題，而產(chǎn)生沖突的原因是由于各站點發(fā)報是隨機的。如令牌發(fā)送技術(shù)。 令牌是控制標志 ， 網(wǎng)中只設(shè)一張令牌 ， 并依次沿各結(jié)點傳送 。 “ 忙 ” 狀態(tài)：表示令牌被占用 ， 即令牌正在攜帶信息發(fā)送 ， 當所發(fā)信息環(huán)繞一周 ， 由發(fā)送結(jié)點將 “ 忙 ”令牌置為 “ 空 ” 令牌 。 當一個結(jié)點占令牌期間其它結(jié)點只能處于接收狀態(tài) 。 當下一結(jié)點要發(fā)送信息時 ， 則下一結(jié)點便得到這一令牌 ， 并可發(fā)送信息 。 （ 3）令牌總線 (Token Bus) 將令牌訪問原理應(yīng)用于總線網(wǎng)，構(gòu)成令牌總線方式。每個工作站在環(huán)中均有一個指定的邏輯位置，末站的后站就是首戰(zhàn)，即首尾相連。 工作過程： 當各站都沒有幀發(fā)送時，令牌的形式為空標記。緊跟著忙標記，該站把數(shù)據(jù)幀發(fā)送到環(huán)上。接收幀的過程是這樣的，當幀通過站時，該站將幀的目