如何理清网络拓扑

拓扑是节点之间相互连接的模式，它会影响网络的成本和性能。当商业网络向低成本解决方案发展时，工业网络必须专注于适用于多种环境的坚固耐用的重型解决方案。

这是通过在物理介质中使用更强的信号完整性和更重的屏蔽来实现的。拓扑结构决定了可能的网络特征。在这个基础之上的东西，如物理媒体和收发器，将决定网络参数。

上车吧

最常见的是总线拓扑。总线改编称为线性总线、具有广泛分支的总线和总线树。这些适应源于特定的电学特性，允许更长的滴和滴中滴。在所有总线拓扑中，通信都在公共导体上进行，其中接收机和发射机连接到与所有其他网络节点相同的通信电线上。这允许来自一个节点的传输被所有其他节点接收。

并行网络布线是一个很大的优势。在许多网络中，节点可以在总线配置中热插拔，这是一些工业过程应用的基本特性。其他优点包括低成本和易于安装。然而，总线段的长度是有限的，如果主要通信线路被切断，网络就会失败。一些网络使用中继器来增加网络长度，冗余通信电缆确保电线断裂不会导致网络瘫痪。使用总线拓扑的网络示例包括DeviceNet、Profibus、ControlNet、AS-i和FOUNDATION现场总线。

运行环

第二种主要形式是环形拓扑，其中每个节点充当中继器。传输从一个中心站(通常是控制器)开始，并被发送到一个节点。该节点接收传输，在需要时处理信息，并将其发送到环上的下一个节点。长网络是可能的，因为每个节点重新调整传输;在环上的吞吐量时间是可预测的。当戒指坏了，交流就失去了;热插拔不可能。Interbus、Lightbus和SERCOS是采用环形拓扑的网络。

树相结合

总线和环形拓扑在较小的现场总线领域占主导地位。当工厂通过网关、路由器和网桥将拓扑组合在一起时，这种组合被称为树状拓扑。对保持过程统计数据感兴趣的大型工厂将使用树形拓扑从不同的现场总线控制器收集信息。

互联网上最常见的是树形拓扑。使用因特网与控制或监督系统的方法正在不断地被开发。只要网关存在，树拓扑就可以与任何拓扑进行接口，但这在许多控制系统中也是一个缺点。在获得连接的过程中，失去了确定从节点接收信息所需时间的能力;对于树形拓扑结构，吞吐量时间通常不是常数。

明星,网

星形和网状拓扑由于成本较高，应用并不广泛。星型拓扑有一个中心节点，该节点与每个单独的节点直接连接。由于该协议易于开发，许多私有网络使用它。网状拓扑将每个节点与其他节点连接起来，在每个节点之间创建一个隔离的数据路径。

选择网络时的第一个问题应该是:“节点之间的互连模式是否允许网络在物理上实现所需的功能?”网络组件厂家可以确认网络参数。

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作者信息

他是InterlinkBT(普利茅斯，明尼苏达州)工程技术部的电子工程师，InterlinkBT是Banner Engineering和Turck Inc.的合资企业，专门从事现场总线相关产品。

条款

总线段:网络中的连续通信线路。

网关、路由器和网桥:设备连接到多个不同的网络，进行某种转换，因此可以交换信息。网关转换ISO/OSI模型(国际标准组织/开放系统接口模型)上的1-6层，路由器转换1-3层，网桥转换1-2层。

热插拔:能够在不中断网络的情况下使节点进入和退出网络。

中继器:连接一个总线段到另一个总线段的信号调节器。

吞吐量:网络上从一个反应(输出)到一个动作(输入)所花费的时间。

拓扑结构:节点之间相互连接的模式。

节点:网络上任何可寻址的设备。

来源:InterlinkBT

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