工业网络是多种多样的。它们之间的区别有很多种,其中之一就是网络的拓扑结构;换句话说,就是网络上的设备如何连接在一起,以及它们如何交换信息和彼此通信。
两种拓扑结构之间也有区别;物理和逻辑。物理拓扑是指物理设备的布放方式和线缆连接方式。相比之下,逻辑拓扑是关于数据和信息如何在网络中流动。这两种拓扑可以重叠,但不一定非得重叠。
有许多拓扑类型,但在这里我们将关注在工业/运动控制世界中最常见的三种;环形、星形和总线拓扑。(其他类型包括点对点、网格和这些类型的混合。)
环—环形拓扑中的每个节点与另外两个节点精确相连。这就形成了信号通过网络每个节点的单一路径,就像一个环。信息或帧穿过整个环,理论上可以被环上的任何设备接收和/或读取。
环形拓扑的优点之一是没有任何中央控制器来管理设备之间的消息传递。在网络上查找和隔离故障也很容易,重新配置或添加设备也相对简单。缺点是,网络上的设备越多,传输速度就越慢,导致延迟。与星型网络等其他网络拓扑相比,它的配置也更加困难。
明星-也称为辐条和集线器配置,在这种设置中,设备不是彼此连接,而是连接到一个中央主/控制器或集线器。因此,信息不能直接从一个设备传递到另一个设备,而必须通过中央主/控制器。
星型拓扑的最大好处是,一个节点的故障不会影响网络的其他部分。在网络上添加设备也更简单,因为唯一的连接是到中央集线器。另一方面,中央集线器是主要的故障点,因此如果它出现故障,整个网络将停止工作。此外,向网络中添加设备还需要额外的布线,随着设备数量的增加,这可能会变得昂贵。
公共汽车,在总线拓扑中,所有的设备(或节点)通过一个称为总线的公共链路连接在一起。总线上的每个节点接收所有的网络流量。
总线网络的优点之一是容易将设备连接到网络,例如,这通常比星型拓扑需要更少的布线。另外,一个节点的故障不会影响网络的其他部分。坏处是,网络电缆故障会关闭整个网络。此外,增加节点会降低网络速度。
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