西门子6ES7223-1BH22-0XA8厂家供应
(fieldbus)有些类似高速公路的概念，它是一个通道，各种数据传输的通道，它是一种管理方法的实现，通过各种管理规则来实现数据的高速传输，它主要解决工业现场的智能仪表、控制器、执行机构等现场设备间的以及这些现场控制设备和控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。
先来介绍一下总线技术的概念及来历，介绍几种常用的总线技术及其特点。可以这样理解，总线是一种标准，一种大家遵循的规定，是行业的通用语言，和现实生活中是一样的，你说法语，他说德语，我整个山东方言，肯定无法沟通，郚怎么办，大家都带个翻译，翻译成外星语，这样就能沟通了。到底是翻译成火星语还是木星语呢？那就看谁的实力强了，出现了各种各样的组织，打着一统江湖的旗号销售自己的产品，自己的芯片。先来看看现场总线是如何发展起来的。
话说20世纪80年代的时候，英国有个费希尔-罗斯蒙特公司，联合了foxboto、横河、abb、西门子等80多家公司制订了isp协议，另一家公司霍尼韦尔也不甘示弱，联合了欧洲150多家公司制订了一套协议-worldfip。经过多少年的交战那是不分胜负啊，据说后屈服于用户的压力，这两大集团于1994年9月握手言和了，成立了更强大的现场总线基金会(听名字好像个慈善机构)。就是这个机构，制订的目标是开发出国际上统一的现场总线协议。1996年在芝加哥举行的isa96展览会上，由现场总线基金会组织实施，全面向世界展示了来自40多家厂商的70多种符合ff协议的产品，据说他们将分布在不同楼层展览大厅不同展台上的ff展品，用醒目的橙红色电缆，互连成为七段现场总线的演示系统，各展台现场设备之间可实地进行现场互操作，展现了基金会现场总线(founda-tionfielbus)的基本概貌。这事造成了很大轰动，从此ff总线确立了领导地位。纷纷推出自己的总线技术，如美国echelon公司与摩托罗拉、东芝公司共同倡导的lonworks，德国国家标准profibus，德国bosch的can总线，罗斯蒙特的hart通信基金会等。
这么大的一块蛋糕不能由一个人全部吃下吧。
目前这些总线技术都得到非常好的应用，各有优缺点，比如lon-works广泛应用在楼宇自动化、家庭自动化、保安系统等方面，profi-bus主要适用于加工自动化领域，can在qiche行业得到广泛应用。大家的目的都想取代对方，抢占市场，目前来看，基本上还不可能实现。原因似乎只有一个，客户的选择是自由的，再强实力的公司也无法让所有人都接受。
由于协议的封装及芯片技术的发展，近几年市场上出现了面向profi-bus的协议转换模块(网桥)，可以将modbus、can等一些协议转换成profibus协议，为不同协议的系统互联提供了解决方案，这也是适应市场发展的必然结果，既然不能一统天下，那就拓展自己的适应范围，这种发展策略无疑会给自己的产品增添光彩。
要了解的含义，先弄清楚通信是怎么回事。简单地讲，通信就是通过一种媒介传达某些意图的过程。比如电报、电话、无线电、互联网等，他们都是应用，把某种信息经过处理(称为调制)，通过电缆或者无线电波，发送到其他地方，在那里，把信息解析出来(称为解调)，再经过放大等处理，还原成为原始的信息。这个完整的过程称为通信。如图1所示。
图1 无线通信原理示意图
从我们行业的角度来分析一下，信息的来源是通过采集数据的设备，如压力变送器，热电偶，热电阻等；发送设备就是仪表内的电路，至于功能，前面的章节已经有过介绍，我们只把它看成一个设备就可以了；传输介质就是电缆；接收设备就是采集卡，或者其他类型的采集模块等；接收者就是监控设备或者显示设备。通过这样的过程，就把现场的弱信号或者不易直观表示的信号转换为我们在生产工艺中需要的各种参数，当然了，有来也有去，通信是双方向的，完成接收功能的过程被称为采集数据，承担发送功能的过程被称为控制指令或控制输出。单台设备是这样的过程：那么，由很多台采集设备与监控设备构成这样的双向通信，就形成了复杂的网络。
这种方式类似于我们的部门管理，市场或销售部门收集产品信息、客户需求等数据，通过e-mail或调研报告等方式传送给，做出决策，安排产品开发、生产等环节，这样就形成了一个过程，实施过程中会遇到各种各样的问题，领导就会做出各种各样的反应来应对，这样，就形成了一套复杂的管理系统。
在没有思维能力的各种设备之间，数据是怎样来传输的呢?可以说这是一门关于管理艺术的学科，它包含计算机技术、电子技术、加工工艺、通信技术等。要想熟知这门学科，必须先了解一些基本知识。
数据需要编码才能传输，也就是说，数据传输的时候需要按照一定的规则编排起来；接收的设备再把它按规则翻译过来，就能知道是什么意思了，这里的规则就是编码规则。
无规矩，不成方圆；没有交通规则，高速公路就得经常撞车；同样的道理，没有数据的编码规则，我们就不能把数据传输到远方。
有了规则，数据传输还必须借助网络。的种类繁多，分类方法各异。按地域范围可分为远程网和局域网。远程网的跨越范围可从几十公里到几万公里，其传输线造价很高。考虑到信道上的传输衰减，其传输速度不能太高，一般小于100kbps。若要tigao传输速度，就要大大增加通信费用，或采用通信卫星、微波通信技术等。
影响网络性能的主要因素是网络拓扑结构、信号方式、访问控制方式、传输介质等。网络的拓扑结构是指网络中节点的互联形式。在图2所示的网络拓扑结构中，星形、环形、总线形和树形较为常见。
图2 四种网络拓扑结构示意图
拓扑(topology)是将各种物体的位置表示成抽象位置。在网络中，拓扑形象地描述了网络的安排和配置，包括各种节点和节点的相互关系。拓扑不关心事物的细节，也不在乎什么相互的比例关系，仅仅需要确定讨论的范围，确定范围内的事物，再把它们之间的关系通过图表示出来。网络中的计算机等设备要实现互联，就需要以一定的结构方式进行连接，这种连接方式就叫做“拓扑结构”，通俗地讲，是表示清楚这些网络设备如何连接在一起的。
星形网络拓扑结构
在星形拓扑结构中，任何两站之间的通信都必须通过中央节点进行。一个站要传送数据，向中央节点发出请求，要求与目的站建立连接。连接建立后，该站才向目的站发送数据。这种拓扑结构采用的是集中式通信控制策略，所有通信均由中央节点控制，中央节点必须建立和维持许多并行数据通路，中央节点的结构显得非常复杂，而每个站的通信处理负担相对很小，只需满足点一点链路的简单通信要求，结构很简单。星形拓扑采用电路交换，可实现量的综合，适用于低数据率设备。因为这种拓扑的网络终端只需承担很小的通信处理负担，很适合要求终端密集的地方。它具有如下特点：结构简单，便于管理；控制简单，便于建网；网络延迟时间较小，传输误差较低。但缺点也是明显的：成本高，可靠性较低，资源共享能力也较差。
大家思考：在中央节点工作的领导真的很累，什么事情都要管理，而其他节点就不用这么辛苦了，如果中央节点因领导生病了，可怎么办？
在环形拓扑结构中，网络中有许多中继器进行点一点链路连接，构成一个封闭的环路。中继器接收前驱站发来的数据，按原来速度一位一位地从另一条链路发送出去。链路是单向的，数据沿一个方向(顺时针或逆时针)在网上环行。每个工作站通过中继器再连至网络。一个站发送数据，按分组进行，数据被拆成分组方式，加上控制信息，插入环上，通过其他中继器到达目的站。由于多个工作站要共享环路，这就需要建立一种规则，也就是访问控制方式，由这个规则来确定每个站在什么时候能向环上插入分组。一般采用分布控制，毎个站有存取逻辑和收发控制。环形拓扑正好与星形拓扑星形拓扑的网络设备需要较复杂的网络处理功能，而工作站负担小，而环形拓扑的网络设备只是很简单的中断器，而工作站则需提供拆包和存取控制逻辑等非常复杂的功能。环形网络的中继器之间可使用高速链路(如光纤)，环形网络与其他拓扑相比，可提供更大的吞吐量，适用于工业环境，但在网络设备数量、数据类型、可靠性方面存在某些局限。
在总线型拓扑结构中，传输介质是一条总线，工作站通过标准的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。树形拓扑结构是总线形拓扑结构的扩展形式，传输介质是不封闭的分支电缆。它和总线形拓扑结构一样，一个站发送数据，其他站都能接收。总线形和树形拓扑结构的传输介质称作多点式或广播式。因为所有节点共享一条传输链路，一次只允许一个站发送信息，这种方式也需要有某种存取控制方式，也就是规则，这样可以确定下一个被允许发送数据的站是哪一个。信息也是按分组发送，达到目的站后，经过地址识别，将信息复制下来。
做个形象一些的比喻，根据规则，在开会的时候，每次只允许一个人讲话，人家听，只有和自己有关系的事情，我们才记下了，执行，否则，“左耳朵听，右耳朵出”。
树形拓扑结构的适应性很强，可适用于很宽范围，如对网络设备的数量、数据率和数据类型等没有太多限制，可达到很高的带宽。树形结构在单个局域网系统中采用不多，如果把多个总线形或星形网连在一起，或连到另一个大型机或一个环形网上，就形成了树形拓扑结构，这在实际应用环境中是非常需要的，树形结构非常适合于分主次、分等级的层次型管理系统。
有了编码规则，又有了网络，就要制订传输的规则，也就是管理规则，现场总线应该是一种网络，是智能化仪表与管理系统连接的开放系统。类似于我们的局域网，只这个网连接的是智能仪表等现场设备，至少形式上是这样的。
有系统就必须有管理制度，否则就不能按要求工作，在总线上主动发起信息传输的设备叫主设备，显而易见，被领导的就是从设备，它只能被动接收主设备的信息，让它改地址它就改地址，让它传数据它就传数据。当这个系统里有多个主设备的时候，就需要协同工作，就需要制订一套规则-总线协议(busprotocol)。现场总线技术其实是一门管理技巧，编制各个执行部门，各司其职，协同工作，完成人的各种需求。那么这个协议-也就是管理规则都做哪些工作呢？
总线操作
在公司里，我们经常会与领导沟通，一般的方式都是这样进行的；领导电话找你过去，你带着汇报资料与领导交流，谈得不错，领导表扬你几句，你回到座位上继续工作，领导又找别人交流。这个过程在这里把它表述为连接-数据传输-断开，这样一个操作顺序叫一次总线交易，或一次总线操作。断开(disconnect)的目的是让主设备可以与其他从设备进行交易。很早以前的电话局里面的人工交换操作就类似一次总线操作，说反了，应该是总线操作类似人工接线。
数据传输
刚才说到的与领导交流就是数据传输，也就是交换意见，互通有无。提问的是“读-read”，回答的是“写-write”，沟通的方式大概有几种：一问一答，一问多答，有没有只问不答呢？有，说明不是网络有问题就是从设备故障，得到的结果很可能是“下岗”。还应该有一种情况，不问也答的情况，这个是可以的，从设备只管说，接不接受是主设备的事儿，需要了就接受，否则不接受，这也是一种传输方式。无论什么时候都要搞清楚“主”是谁，为“主”服务。
通信请求各个部门职能不同，完成的工作就不同，有些时候我们就必须要求别的部门给予配合，就得发出请求-通信请求。对于不同的标准，请求的方式就有多种方式。
经过以上一些操作，我们完成了数据传输，形成了传输标准，osi模型。
osi模型，即开放式通信系统互联参考模型，是化组织(iso)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互联为网络的标准框架。osi模型分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，小编在本文对这七个层的作用及工作原理做简单介绍。
osi/rm协议是由iso(化组织)制订的，它的基本功能是：提供给开发者一个必需的、通用的概念以便开发完善、可以用来解释连接不同系统的框架。根据标准，osi模型分七层，见图1，用这些规定来实现网络数据的传输。
图1 osi模型
1、物理层(physical layer)
osi模型的底层或层。该层包括物理联网媒介，如电缆连线连接器，主要是对物理连接方式、特性、机械特性等做一些规定，制订相关标准，这样大家就可以按照相同的标准开发出通用的产品，很明显直流24v与交流220v是无法对接的，就要统一标准，大家都用直流24v吧，至于为什么采用24v呢？您就当是争执各方妥协的结果吧。这层标准解决的是数据传输所应用的设备标准的问题。
物理层的协议产生并检测电压，以便发送和接收携带数据的信号。物理层不提供纠错服务，但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率，网络物理问题，如电线断开，将影响物理层。用户要传递信息就要利用一些物理媒体，如双绞线、同轴电缆等，但具体的物理媒体并不在0si的7层之内，有人把物理媒体当做第0层，物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。如规定使用电缆和接头的类型、传送信号的电压等。在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，请注意，我们所说的通信仅仅指方式，数据的单位是比特(位-bit)。
2、数据链路层(databbbb layer)
osi模型的第二层。它控制网络层与物理层之间的通信，解决的是所传输的数据的准确性的问题。
数据链路层的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输，从网络层接收到的数据被分制成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的物理地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。如果在传送数据时，接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发送方重发这一帧。
数据链路层的功能独立于网络与它的节点和所采用的物理层类型，它也不关心是否正在运行word、excel或使用internet。有一些连接设备，如交换机，由于它们要对帧jiema并使用帧信息将数据发送到正确的接收方，它们是工作在数据链路层的。该层的作用包括物理地址寻址、数据的成帧、liuliang控制、数据的检错、重发等。数据链路层协议的代表包括sdlc、hdlc、ppp、stp、帧中继等，这些协议规定了不同的检验或容错规则，使数据传输准确可靠。数据链路层具有检验功能，它制订了各种方法和数据分割手段，用以保障物理层和网络层直接数据传输的准确性和可靠性。
如何保障数据传输过程不出差错呢？
3、网络层(network layer)
osi模型的第三层。网络层主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方，它解决的是寻址和优化传输路径问题。
网络层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点a到另一个网络中节点b的佳路径。由于网络层处理路由，而路由器不仅连接网络各段，还智能指导数据传送，属于网络层。在网络中，“路由(router)”基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。网络层负责在源机器和目标机器之间建立它们所使用的路由。这一层本身没有任何错误检测和修正机制，网络层必须依赖于端端之间的由dll提供的可靠传输服务。网络层用于本地lan网段之上的计算机系统建立通信，它之可以这样做，是因为它有自己的路由地址结构，这种结构与第二层机器地址是分开的、独立的，这种协议称为路由或可路由协议。路由协议包括ip、novell公司的ipx以及appletalk协议。
网络层是可选的，它只用于当两个计算机系统处于不同的由路由器分割开的网段这种情况，或者当通信应用要求某种网络层或传输层提供的服务、特性或者能力时。例如，当两台主机处于同一个lan网段的直接相连这种情况，它们之间的通信只使用lan的通信机制就可以了(即osi参考模型的一二层)。
教你如何走捷径，如何更快地到达目的地。
4、传输层(transport layer)
osi模型中重要的一层。传输协议进行liuliang控制，或是根据接收方可以接收数据的快慢程度，规定适当的发送速率，解决的是传输效率和能力的问题。
传输层按照网络能处理的大尺寸将较长的数据包进行强制分割，例如，以太网无法接收大于1500字节的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片，对每一数据片安排一序列号，以便数据到达接收方节点的传输层时能以正确的顺序重组，该过程即被称为排序。工作在传输层的二种服务是tcp/ip协议套中的tcp(传输控制协议)，另一项传输层服务是ipx/spx协议集的spx(序列包交换)。
怎样能快速发送数据，传输大量信息？
5、会话层(session layer)
会话层负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信，在这一层协议中，可以解决节点连接的协调和管理问题。
会话层的功能包括：建立通信链接，保持会话过程通信链接的畅通，同步两个节点之间的对话，决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。有人把会话层称作网络通信的“交通警察”。当通过拨号向你的isp(因特网服务提供商)请求连接到因特网时，isp服务器上的会话层就会向你与你的pc客户机上的会话层进行协商连接，若你的电话线偶然从墙上插孔脱落时，你终端机上的会话层将检测到连接中断并重新发起连接。会话层通过决定节点通信的优先级和通信时间的长短来设置通信期限。
6、表示层 (presentation layer)
表示层是应用程序和网络之间的翻译官。在表示层，数据将按照网络能理解的方案进行格式化，这种格式化也因为使用网络的类型不同而不同。
表示层管理数据的解密与加密，如系统口令的处理。例如，在internet上查询你银行账户，使用的即是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密，在网络的另一端，表示层将对接收到的数据解密。表示层协议还对图片、视频、文本等文件格式信息进行jiema和编码，jiema与编码的目的是使数据量变小，例如mpeg和jpeg等。
7、应用层(applicationlayer)
应用层是负责提供数据接口标准，应用程序使用这个标准就可以使用网络服务。术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序，应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及邮件的信息处理。
对于osi模型的理解有一个比较恰当的比喻，我们还是应用一个直观的示例来解释一下吧。有这样一个原则，计算机的所有算法和功能都是在模仿人类的管理经验，它是对人类管理经验的实现和快速处理。比如我们公司和你们公司有业务联系，我们的老板想要与你们的老板进行沟通，要是我们个人之间可能打个电话或者发个e-mail就解决了，公司之间如果这样做就显得不正式，或者沟通不可靠，那怎么办呢？就必须遵守管理流程，我们老板(应用层applicationlayer)可能会先写个意向性的文档之类的东西，说明一下他的想法、目的，交给秘书或助理(表示层presen-tationlayer)，助理把这份文档变成公文形式，这样显得较为正式，也体现出大公司的管理水准，他把这份公文转交到下一层部门-事务部(会话层sessionlayer)，事务部在处理各种公司事务的按照优先级规定，停下手中的工作，优先把这份公文装订或者装入信封，通过可靠的人员(传输层transportlayer)送到邮局或快递公司(网络层network layer)，邮局或快递公司的工作人员(数据链路层databbbblayer)通过分拣工作，把公文按地址要求装箱(物理层physicallayer)，后送到目的地，这个目的地也是一个邮局或快递公司，再通过分拣一送达一整理一上交一阅读，把我们公司的工作按的顺序执行一遍，你们老板就收到了我们老板的信函。
小贴士：看似简单的一件事，其实需要很多复杂的过程配合，需要遵守管理制度，这样才能可靠、快速。
也许你可能会认为这样做不是更麻烦吗？其实这样的管理方法才能有效、安全、快速地把事情办好，这就是管理的作用，而计算机运用高速的处理能力去完成这样的事情就显得轻而易举了，计算机的广泛应用确实tigao了我们的管理水平和效率。当然了，也不是毎个管理都包含所有过程的，它可以根据需要进行优化，就不是应用全部0si模型内容的协议，比如ff总线仅仅由物理层、数据链路层、应提交、处理等工作，实现各自的商业价值。