8、工业网络协议与数据管理全解析

工业网络协议与数据管理全解析

1. 工业网络访问方法

在工业网络中，访问方法决定了节点如何接入网络并避免传输冲突。常见的访问方法有以下几种：
- 集中访问或轮询方法 ：由主节点系统地询问其他节点。这种方法具有确定性、简单可靠且易于管理和实施，但不支持高传输速度，也无法对访问进行优先级排序。
- 令牌访问方法 ：在环形拓扑网络（令牌环）中，一个特定的比特序列（令牌）在所有节点间顺序传递。当站点收到令牌时，会在预定时间内重新传输令牌并添加消息。该方法具有确定性，且环可以是逻辑的而非物理的，因此可重新配置，这种情况被称为令牌总线。
- 载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD） ：每个节点在传输前会监听传输介质上的当前载波，以确保信道空闲，但这并不能保证无冲突。传输过程中，站点会持续监听以检测冲突，若发生冲突，消息将在随机确定的时间间隔后重新传输。此方法的主要问题是缺乏确定性，其效率还取决于连接节点的数量。
- 时分方法 ：为每个节点循环分配一个时间范围来传输信息，能确保完全的确定性，但实现困难，因为需要所有节点之间进行时间同步。此外，有时即使节点没有通信目标，也会被分配传输时间。
- 生产者/消费者访问方法 ：网络中有一个节点作为代理。节点被识别为特定信息的生产者或消费者。代理通过允许生产者传输信息和消费者接收信息，隐式地允许特定信息的通信。信息传输的顺序决定了信息更新所需的时间，从而确保网络的确定性。

下面用 mermaid 流程图展示这些访问方法的基本流程： <