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什么是现场总线和工业以太网?有什么区别?工业以太网也是工业通信网络!

2017-7-27 16:24| 编辑:电工学习网| 查看: 31278| 评论: 0

随着智能制造"工业4.0”战略方针的开展,通信技术、计算机技术、IT技术的发展已经逐渐的渗入到工控领域,其中最主要的表现就是工业以太网技术和工业现场总线技术,为自动化技术带来很有力的推动。那么下面我就来给大家介绍一下现场总线和工业以太网技术!

现场总线
现场总线是一种工业数据总线,是自动化领域中底层数据通信网络,它是应用在生产现场,连接智能现场设备和自动化测量控制系统的数字式、双向传输、分支结构的通信网络。
1、现场总线测量系统
现场总线的测量系统主要特点是多变量高性能的测量,使测量仪表具有计算能力等更多的功能,由于是采用数字信号,具有准确性高、分辨率高、抗干扰、抗畸变能力强,同时还具有仪表设备的状态信息,还可以对处理过程进行调整。
2、设备管理系统
可以提供设备自身及过程的管理信息、诊断信息、设备运行状态信息(包括智能仪表)、厂商提供的设备制造信息等。


现场总线原理图
3、现场总线控制系统
现场总线控制系统是整个系统重要组成部分,控制系统的软件有仿真软件、组态软件、设备软件、维护软件和监控软件等。首先要选择开发组态软件,控制操作人机接口软件MMI,这些通过组态软件,完成功能块之间的连接,在选定功能块的参数,进行网络组态。
4、数据库
数据库是有组织的,动态的存储大量有关数据与应用程序,从而实现数据的交叉访问和数据共享,有很高的独立性。工业设备在运行的过程当中参数连续发生变化,数据量也很大,控制与操作的实时性要求很高,所以就形成了一个可以互访操作的分布关系及实时性的数据系统。


现场总线服务模块
5、总线系统计算机服务模块
以客户机/服务器模式是当前比较流行的网络计算机模式。服务器即表示数据源(提供者),应用客户机则表示数据使用者。原理是这样的,客户机从服务器获取数据源,并进一步进行处理。但客户机运行在PC机或工作站上,而服务器则运行在小型机或大型机上面,它使用双方的资源、智能、数据来完成任务。
6、网络系统的软件和硬件
网络系统软件:LAN Mangger、NetWarc、Vines
服务器操作软件:windowNT、Lenix、os/2、通信协议、应用软件数据库、网络管理协议等。
网络系统硬件:服务器、用户计算机、协议变换器、系统管理主机、集线器、网关等底层智能化仪表。
工业以太网
工业以太网是指技术上与“商用以太网”兼容,但在产品设计上、可靠性、实时性、环境适应性等方面满足工业现场的需要,它是继现场总线之后发展起来的,同时也是最被认可具有发展前景的一种工业通信网络。工业以太网的本质就是以太网技术办公自动化走向工业自动化。
将工业以太网运用于工业中需要解决那些问题。


工业以太网在技术上来讲与商业以太网兼容,但是在产品设计之时、在可靠性、在实时性、环境的适应性等诸多方面可以满足工业现场的需要,是一种典型的工业通信网络,与商用以太网相比较工业以太网具有下列特殊要求:
1、网络安全性
2、互操作性
3、总线供电
4、远距离传输
5、控制网络结构具有高度分散性
6、要求有高实时性与良好的时间确定性
7、设备的可靠性与环境适应性
8、传送信息多为短帧信息,且信息交换频繁
9、容错能力强,可靠性、安全性好
10、控制网络协议简单实用,工作效率高
11、控制设备的智能化与控制功能的自治性
12、与信息网络之间有高效率的通信,易于实现与信息网络的集成

工业以太网具有哪些优势
1、成本低廉
由于以太网的应用非常广泛,受到硬件开发商与生产厂商的广泛支持和高度关注,因此有很多相对应的硬件产品供用户选择,而且相对来讲价格也比较低廉。
2、应用广泛
以太网是当前应用最为广泛的计算机网络技术,拥有强大的售后技术支持,最典型的以太网应用形式如:Ethernet+TCP/IP+web。几乎所有的编程语言都支持Ethernet的应用开发。
3、软硬件资源丰富
以太网已应用多年,人们对以太网的设计、应用等方面有诸多的经验,对其他的计算也比较熟悉,大量的设计经验和软件资源可以有效的降低开发费用, 从而显著的降低了系统的整体成本,并且快速的提升了系统的开发和推广速度。
4、通信速率高
当前以太网的通信速率是10M、100M 的快速以太网也开始广泛应用,1000M以内的以太网技术也逐渐成熟,而目前10G以太网也正在研究,其通信的速度比当前的现场总线快很多。
5、可持续发展能力强
由于以太网的广泛使用,它一直得到大量的技术投入和重视,形成全球性的技术支持服务,并且在当前这个瞬息万变的信息时代,企业的发展与生存在很大程度上依赖于一个快速而有效的通信网络管理。在未来不断发展过程中信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,因此保证了以太网技术的不断的创新与进步。
6、易于实现管控一体化
易于实现控制网络与信息网络的无缝集成,建立统一的企业网络,能实现嵌入式控制器,智能现场传感器和测控仪表等方便的接入以太网络。

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