㈠ 工业网络的种类及其优缺点
工业网络在自动控制系统中的应用常有以下几种形式:分布式控制系统DCS(Distr~uted ControlSystem)、现场总线控制系统FC(Fieldbus ControlSystem)及工业以太网(Instrial F_.themet),它们构成当今工业控制的主流,同时Intemet及Web技术的发展,促进工业控制系统向Web自动化的趋势发展。(1)DCS系统又称集散控制系统,是一种稳定、可靠、安全的工业控制方式,目前广泛应用于国内各种工业控制现场。其基本思想是分散控制、集中管理,典型结构是上、下位机系统及其通信网络,上位机称为操作站,下位机称为控制站。操作站处于信息监控层,实现控制系统的控制操作、过程状态及报警状态显示、历史数据的收集和各种趋势的显示及报表生成与打印;控制站处于现场控制层,是对现场物理信号(包括模拟及开关信号)进行实时采集并进行数据处理、控制运算,并将结果传送到上位机;系统的网络负责各控制站之间、操作站与控制站之间以及操作站之间的数据通信和联络。(2)FCS系统产生于2O世纪8O年代,是在DCS基础上发展起来的,在智能现场设备、自动化系统之间提供了一个全数字化的、双向的、多节点的通信链路。FCS的出现促进了现场设备的数字化和网络化,并且使现场控制的功能更加强大。相对于DCS一对一结构、采用单向信号传输、布线及调试成本高、互操作性相对较差等缺点,FCS最大的特点就是大大减少了布线及由此引起的调试、安装、维护等其它成本,因而获得了广泛应用,发展非常迅速。目前世界上流行的现场总线有Profibus-DP、FF、DeviceNet、Lonworks、Modbus等4O多种。
(3)工业以太网 具有现场总线开放性、互操作性、互换性、可集成性、数字化信号传输等特点,许多专家预测以太网将会成为取代现场总线的一种最
佳选择和最终发展方向。以太网是IEFES02-3所支持的局域网标准,采用带碰撞检测的载波侦听多路访问技术(CSMA/CD),在办公自动化领域得到了广泛应用。以太网技术应用于实时性要求很高的工业控制领域,关键要采取有效手段避免CSMA/CD中的碰撞。由于以太网通信带宽得到大幅提高,5类双绞线将接收和发送信号分开,并且采用了全双工交换式以太网交换机,以星形拓扑结构为其端口上的每个网络节点提供独立带宽,使连接在同一个交换机上面的不同设备不存在资源争夺,隔离了载波侦听,因此网络通信的实时性得到大大改善,保证了以太网产品能真正应用于工业控制现场。而且以太网技术成熟,连接电缆和接口设备价格相对较低,带宽迅速增长,可以满足现场设备对通信速度增加而原有总线技术不能满足的场合的需求。
(4)Web自动化技术 Intemet网把全世界连成了一个整体,而Web技术引发了信息技术的革命。把Web技术应用到工业控制领域就产生了web自动化。web自动化的基本思想是只要需要,在任何时间和地点都可以对工业现场的数据进行实时访问和控制。web数据采集和控制的基本要求是:必须要有一个能够通过web网络和TCP/IP协议连接监控设备和过程数据的界面,即用户界面层;要有一台能够使所需显示或控制页面通过过程浏览器访问的Web服务器,即运行逻辑层;要有一个处理本地事务(即w曲服务器)和远端系统(即客户端)之间数据接收和存储的数据库服务器,即数据库层。这就是典型的三层结构。第三层(数据库层)第二层(运行逻辑层)第一层(用户界面层)在web模式下可以实现用户界面和运行逻辑的有效分离,用户浏览器仅负责界面的显示,操作者可直接通过浏览器访问web服务器上的各类信息而将运行逻辑迁移至web服务器端;无需对客户端的应用软件进行安装,也无需对客户端的控件进行注册,应用软件的升级很方便,如果应用程序的功能和运行逻辑需要改变,系统维护人员可直接在web服务器上对相应的页面和组件进行修改,用户立即能得到新的功能。
(5)上述控制方式的应用特点 虽然FCS技术具有传统DCS所无法比拟的优越性,但其推广应用也受到诸多因素的制约,DCS并没有也不会随着FCS的发展而马上退出现场过程控制的舞台,这是因为,首先,目前我国控制现场很多设备还不是智能仪表,不能直接与现场总线相连;其次,FCS的价格特别是智能设备比较昂贵,采用FCS的综合价格仍高于DCS;第三,DCS也在不断采用新技术,如与PLC(可编程序控制器)很好地融合、渗透和集成,普遍采用IPC作为其操作站,并且采用人工智能技术等,DCS呈现出向综合化和智能化发展的趋势;第四,FCS标准种类繁多,不同标准的设备相互通讯一
般比较繁琐i第五,在强调安全、可靠第一位的应用场合,更多地是考虑DCS技术的成熟和高可靠性,同时一些专家担心FCS一旦通信线路故障将引整个系统的瘫痪。在电厂辅机系统如化学水处理系统,目前一般仍以DCS为主,在此基础上局部采用FCS技术,组成混合系统,笔者称之为FDCS系统(Fieldbus Distr~uted Control System)。对工业以太网,目前已不仅仅只适用于工业网络控制系统的信息层,而且提供了现场控制级的应用,如SIEMENS公司的PLC提供专用的以太网接口模块,研华科技的新型智能模块中内置了Web服务器,使现场模块具备网页发布功能,通过网页与外界直接交换信息。而web自动化技术的优点是,操作者可在现场之外,不受时间和空间限制,通过浏览器访问web服务器上的各类信息,方便电厂调度、指挥等部门浏览、查询现场数据,或根据权限发布控制命令,实现对现场设备的监控。
希望我的回答对你有帮助
㈡ 工业互联网有哪些特性
可以参考 SAP提出工业互联网及工业4.0前沿研究报告https://www.sap.cn/procts/supply-chain-management/instry-4-0.html,工业互联网的特性㈢ 工业控制网络的发展趋势
工业控制网络的发展历程是分步骤的,从传统的控制网络发展到较为先进的现场总线,再后来随着科技文明的进步,发展为现在研究热点工业以太网以及到无线网络控制。未来工业网络的发展需要从通信的实时性,安全性和可靠性来努力,想要达到这个层度也不是很简单的,实现多总线路集成,实时异构网络也是将来发展的一个重要方向。 工业控制网络的方向 现如今企业的经营方式随着互联网和其相关技术的出现和发展,已经被改变了很多,它使信息通信环绕在整个社会生活中,并在很大的范围内得以贯穿,世界上有文明的地方就有工业控制网络。在一些领域里,例如办公自动化领域里,办公设备中出现了互联网技术的支持。除此之外,在制造加工工业中,在互联网的基础上,开放式的、透明的商业运作是新技术的发展方向。 更高的带宽 更高的带宽是高性能工业控制网络的要求,要增加带宽,首先要分散控制数据,在将来的几年里,分散控制系统会产生增加二十到三十倍的制造信息。同样地,PLC 从场地设备采集的信息预计也会增加一二十倍。在自动化控制和通信设施中,如果总使用新的处理体系和技术,网络很可能无法承载,离散的网络组织也可能产生瓶颈效应从而对网络变成透明的、覆盖企业范围的应用实体产生阻碍。以太网的标准带宽是10Mbps,近期研究高速以太网,其速度能达到百兆甚至千兆,从而能够成为企业大范围内的主干网络。在这种状况下,只有以太网能满足大家的需要,这同时也促进了多样控制网络的出现。 开放性的工业控制网络体系 随着经济全球化的发展和大部分产品周期的提高,为了降低生产成本,企业大都应用互联网、智能设备和服务器式应用系统以及无线通信等新技术。虽然这样确实降低了成本,但同时这些新技术和商业过程无法避免地生成了很多数据,这些数据分配又是一个难题。虽然在执行方式上,硬件和软件不同,但它们在商业系统中具有相同的本质标准,那就是开放式的生产管理体系。这种体系能使企业脱离单一的设备维护费用的运作方式。除此之外,开放式的系统使动态的制造数据得以释放,在整个企业网络范围内,使我们的管理者能能把数据自由地分配给广大使用者,从而提高了企业的工作效率。
内容提要
本书介绍了工业控制网络的特点、发展历程、技术现状和发展趋势,重点介绍了Modbus、PROFIBUS、CAN、DeviceNet及CANopen等现场总线技术,还介绍了EPA、PROFINET、HSE、Ethernet/IP及Modbus TCP等工业以太网技术,并结合台达工业自动化产品有针对性地安排了大量工业控制网络应用案例和实验内容,着重对学生的实际动手能力、独立思考能力、创新思维能力和综合运用能力进行培养和训练。本书可作为普通高等院校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、仪器仪表、计算机、机械电子、汽车电子及相关专业的教材,也可作为相关工程技术人员的参考书。
㈣ 工业以太网与普通以太网的联系与区别
一、指代不同
1、工业以太网:是基于IEEE 802.3(Ethernet)的强大的区域和单元网络。提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。
2、普通以太网:是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准,规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。
二、原理不同
1、工业以太网:为了能满足工控网络实时性强的特点,RapidRing孕育而生。这是在工业以太网网络中使用环网提供高速冗余的一种技术。可以使网络在中断后300ms之内自行恢复。并可以通过工业以太网交换机的出错继电连接、状态显示灯和SNMP设置等方法来提醒用户出现的断网现象。
2、普通以太网:使用1-坚持CSMA/CD算法,即当站有帧要发送时要侦听介质,一旦介质变为空闲便立即发送。发送的同时监测信道上是否有冲突。如果有冲突,则立即终止传输,并发出一个短冲突加强信号,再等待一段随机时间后重发。
三、特点不同
1、工业以太网:具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。
2、普通以太网:应用最普遍的局域网技术,取代了其他局域网技术如令牌环、FDDI和ARCNET。
㈤ modbus与anybus有什么区别
anybus 瑞典HMS工业网络有限公司的 品牌
Modbus是一种串行通信协议,是Modicon公司(现在的施耐德电气 Schneider Electric)于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准(De facto),并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。
㈥ 工业网络是什么
业网络简介
具体有以下三种类型:
(1)专用、封闭型工业网络:该网络规范是由各公司自行研制,往往是针对某一特定应用领域而设,效率也是最高。但在相互连接时就显得各项指标参差不齐,推广与维护都难以协调。专用型工业网络有三个发展方向:①走向封闭系统,以保证市场占有率。②走向开放型,使它成为标准。③设计专用的Gateway与开放型网络连接。
(2)开放型工业网络:除了一些较简单的标准是无条件开放外,大部分是有条件开放,或仅对成员开放。生产商必须成为该组织的成员,产品需经过该组织的测试、认证,方可在该工业网络系统中使用。
(3)标准工业网络:符合国际标准IEC61158、IEC62026、ISO11519或欧洲标准EN50170的工业网络,它们都会遵循ISO/OSI7层参考模型。工业网络大都只使用物理层、数据链路层和应用层。一般工业网络的制定是根据现有的通信界面,或是自己设计通信IC,然后再依据应用领域设定数据传输格式。例如,DeviceNet的物理层与数据链路层是以CANbus为基础,再增加适用于一般I/O点应用的应用层规范。
目前IEC61158认可的八种工业现场总线标准分别是:Fieldbus Type1、Profibus、ControlNet、P-NET、Foundation Fieldbus、SwiftNet、WorldFIP和Interbus。
工业网络的特点
网络技术的产生对工业控制来说有以下优点:(1)安装布线方便;(2)模块化;(3)易于诊断;(4)自我建构;(5)企业化管理。虽然工业控制网络有这些优点,但实际上工业控制网络的进展却远不及商业网络,主要原因有二:(1)工业网络标准太多。各厂商从自身利益考虑会极力推行自己的网络标准。不同的网络协议针对特定的应用领域,因而具有各自的特点,各有其存在的环境和价值。而且新的协议还在不断产生,这样用户往往无所适从,担心一旦选用了一种协议后,会被某些厂商钳制。(2)网络化所必须增加的成本对用户来讲往往是一项沉重的负担。所以直到现在,具有网络接口的元件还很少,运动控制器也是如此。