使用数字信号传输数据的工业网络通常是数据采集或过程控制解决方案不可或缺的一部分。需要做出对各种应用程序可用的网络技术的基本了解，以做出最佳的实施决策，这些决策可能会对适应不断变化的技术的能力产生深远的影响。

　　例如，为数据采集应用程序选择的网络或网络产品的类型会极大地影响未来项目的成本/收益评估。直到最近，光纤还是一种昂贵的选择，对于大多数应用来说似乎已经过时了。但是，由于信息负载现在很可能在企业网络上的节点之间流动，因此光纤看起来很有吸引力。

　　网络技术有各种各样的选择，并且该技术的某些部分正在以令人难以置信的速度变化。一般用户可能花数周时间研究各种构建或改善网络的方法，只是发现一旦做出决定并购买了产品，现在就可以使用下一波更大，更好，更快的技术。

　　一个经过精心设计的集成数据传输解决方案将为任何工业企业带来竞争优势。业务各个方面的用户都应该能够从本地或远程的任何物理节点获取工厂和业务数据。通过使用将局域网，广域网和工业网络链接在一起的桥接，路由和媒体转换技术，将新的和/或现有的网络“粘合”在一起变得更加可行。随着互联网和无线技术的发展，在大地理区域的数据传输变得越来越可行。

　　OSI网络模型

　　几乎所有的数字网络描述都始于OSI(开放系统互连)模型(图4-1)。它解释了网络技术的各个“层”。对于不熟悉的用户，此模型有点抽象，但是没有更好的方法来开始了解发生了什么。

　　有时，通过检查它代表的技术有助于了解每个层。应用层是最直观的，因为它是用户看到的。它代表了用户希望系统解决的问题。Internet浏览器和电子邮件程序就是很好的例子。它们允许用户在客户端PC和Internet上的服务器之间连接时输入和读取数据。在工业应用中，可编程逻辑控制器(PLC)上的程序可能会控制智能阀。

　　表示层对往返于应用程序的数据执行格式化。该层执行诸如加密，压缩以及将数据从一种形式转换为另一种形式的服务。例如，一个应用程序(向上一层)可能会发送一个以12小时制格式化的时间戳：01:30:48 pm一个更通用的表示形式是24小时制的13:30:48，可以接受或在下一节点的应用程序中以其所需的形式呈现。表示服务的优点之一是它们有助于消除应用程序中的开销或嵌入式服务。

　　会话层在应用程序之间建立连接。它还强制执行对话规则，该规则指定了发送方和接收方之间的数据传输顺序和速度。例如，会话层将使用固定的缓冲区控制应用程序和打印机之间的数据流，以避免缓冲区溢出。在时间戳示例中，一旦以24小时制显示数据，就将标识符和长度指示符附加到数据字符串中。

　　传输层本质上是处理器与外界之间的接口。它为会话实体生成地址，并确保已发送或接收所有数据块或数据包。在时间戳示例中，每个会话实体(发送者和接收者)的地址和校验和都附加到由会话层生成的块上。

　　网络层对从传输层收到的消息执行计费，寻址和路由功能。如果消息很长，该层将对其进行分解并通过网络对其进行排序。该层还使用网络路由表在到达目标地址的路径中查找下一个节点。在时间戳示例中，将节点地址和序列号附加到从会话层接收的消息中。

　　数据链路层通过错误检测建立并控制从一个节点到下一个节点的通信的物理路径。该层执行媒体访问控制(MAC)，以决定哪个节点可以使用媒体以及何时使用媒体。用于执行这些功能的规则也称为协议。以太网和令牌环争用是协议的示例。在时间戳示例中，将标头和尾标附加到从传输层接收的消息中，以标记帧的开始和结束，帧的类型(控件或数据)，校验和以及其他功能。

　　从成本的角度来看，物理层可能是最明显的层。相对容易理解拔电缆的人工和材料成本，以及用于维护电缆完整性的物理基础设施(导线管，管道和导管组)。该层不向消息框架添加任何内容。它仅将从数据链路层接收的数字消息转换为由媒体上的信号表示的一串和零。一个示例是RS-485，其中二进制1用Mark或Off状态表示，而二进制0用Space或On状态表示。标记是发电机端子之间的负电压，而空格是这些端子上的正电压。