工业控制网络概述

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工业控制网络概述

2024-07-16 06:56:41| 来源: 网络整理| 查看: 265

—— 参考文献: 《现场总线技术及应用教程(第二版)》 王永华 机械工业出版社 《现场总线及工业控制网络》 汤旻安 机械工业出版社 《工业网络技术》汪晋宽 北京邮电大学出版社

综述

工业网络是指应用于工业领域的一种综合的集成网络,涉及到计算机技术、通信技术、多媒体技术、控制技术和现场总线技术等。完整的工业网络一般为跨地区、信息与控制集成的网络。工业网络的目标在于实现全范围内的信息资源共享以及与外部世界的信息沟通,因此工业网络可能同时存在LAN、WAN、现场总线,并涉及不同网络互联的问题。

在功能上,工业网络的结构可分为两部分:

处理工业控制系统管理与决策信息的信息网络,位于工业网络中上层处理控制现场实时测控信息的控制网络,位于工业网络中下层

在实现上,信息网络作为计算机网络,可由流行的网络技术构建;控制网主要基于现场总线构建; 控制网络不同于一般的信息网络,主要用于设备的自动控制,对生产过程状态进行检测和监控。控制网络同信息网络的主要差异在于:

控制网络的数据传输与系统处理对实时性的要求远高于信息网络控制网络能在恶劣环境中保持稳定完整的数据传输

实现控制网络与信息网络的紧密集成是构建工业网络的基础。通过控制网络与信息网络的结合,可以建立统一的分布式数据库,保证所有数据完整性和互操作性。现场设备与信息网络实时通信,使用户通过信息网络中标准的图形界面可以随时随地地了解任意生产情况。此外,也便于实现远程监控、诊断和维护功能。

1控制网络

控制网络是指将具有数字通信能力的测量控制仪表作为网络节点,采用公开、规范的通信协议,把控制器(控制设备)连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络系统。 控制器一般为离散时间系统,被控对象一般采用连续时间系统。通信网络将传感器采集到的被控对象信息发送到控制器。控制器将处理后的信息通过通信网络传送到被控对象的输入端,完成被控对象的控制。控制系统的被控对象也称为控制网络的节点,例如各类开关、各类传感器和变送器、马达控制设备、变频器等都可曾为控制网络的成员。 控制网络不仅要把生产现场设备的运行参数、状态,以及故障信息等送往控制室,还要将各种控制、维护、组态等命令送往现场总线中;同时控制网络还要在与操作终端、上层管理网络的数据连接和信息共享中发挥作用。

控制网络经历从集成控制系统(CCS)到集散控制系统,再到现场总线控制系统(FCS)的发展过程。

控制网络可简单分类为:

传统的控制网络:DCS、基于PLC的控制系统基于现场总线技术基于实时工业以太网技术基于工业无线网络技术 2企业网络

企业网络是一种通过各项事务协调动作,从而实现企业集成管理和控制的一种网络环境。 按网络连接结构,一般将企业的网络系统划分为: 在这里插入图片描述 其中Intranet属于局域网。 —————————————————————— 按网络功能划分: 在这里插入图片描述

ERP属于广域网层次,采用以太网技术实现;MES属于局域网层次,采用以太网或其他专用网络技术实现;传统概念上的监控、计划、管理、调度等多项管理控制功能交错的部分都包括在了中间的制造执行层中。现场总线采用开放的、符合国际标准的控制网络技术实现;

ERP(企业资源计划,Enterprise Resource Plan)是指将企业的物流、资金流、信息流进行一体化管理的系统,强调有效地管理和利用企业的整体资源。



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