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工业网络标准有什么

发布时间:2022-06-27 23:36:16

❶ 工业网络的工业网络的特点

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。

❷ 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

1、安全

安全是工业互联网平台的核心,既要保护所有的物联网端点免受外部网络攻击,又要应对源自组织内部的潜在恶意活动。

2、连接性

必须快速安全地配置每个工业物联网设备,并管理其生命周期的所有阶段,包括在按需配置、注册、激活、挂起、未挂起、删除和重置设备时对其进行跟踪与授权。

3、集成

集成是工业互联网面临的最大挑战之一。工业互联网平台允许物联网设备无缝而安全地与不同的企业应用软件、云服务、移动APP和传统系统连接并共享信息。

4、识别

工业互联网平台能够为最广泛的物联网设备提供支持。无论在工业物联网架构中的任何地方,都能够自动感知物联网设备的存在,以建立安全连接,并可以快速地建立设备凭证,或在需要时将其自动分配。

5、分析

物联网设备极大地增加了组织内的数据量,工业物联网分析应该是工业互联网平台最强大的功能之一。它能够将工业物联网数据进行适当的可视化和分析,并从中提出切实可行的见解,用于改进数据驱动型决策。

工业互联网不单是实现平台之间数据的交换和集成,还要进一步实现平台之间业务流程的集成。SAP思爱普在国内推出的RISE with SAP,正是这样一个业务流程智能化工具,以帮助企业平台之间做流程集成。

❸ 工业网络由哪些主要部分组成

从网络架构来看,可分为物理层、传输层、交互层和应用层;
从功能来看,可分为检测系统、控制系统、管理系统,主要包括:
1、检测系统:主要由传感器(群)、数据采集单元(子系统)、数据处理单元(子系统)、数据传输单元(子系统)等部分组成,主要用于实现前端数据采集和处理;
2、控制系统:主要由执行器(群)、控制单元(子系统)和数据传输单元(子系统)组成,主要用于执行机构的控制;
3、管理系统:主要包括数据传输单元(子系统)、调度单元(子系统)、数据管理单元(子系统)、数据分析单元(子系统)等,主要用于集中调度和后台管理;

❹ 很多项目上要求4G工业级路由器,由什么样的标准来定义工业级呢

4G工业级路由器是一种用于连接两个或以上网络的耐用器件,可将信号仅传送到所需端口。网关可对标准以太网与工业以太网协议、无线与有线接口或以太网与现场总线通信协议进行转换。处理器性能由200到1500以上MIPS,片上存储器容量通常大于256 KB二级缓存。这种工厂自动化设备结构坚固,适用于无风扇冷却的恶劣工业环境, 专门用于工业领域的数据传输设备。
四信4G工业级路由器 F3X27是采用高性能工业级无线模块,金属外壳和系统安全隔离,适用于工控现场的应用。

❺ 网络管理的工业标准是什么

摘要 我是社交达人灵秀,很高兴为您提供服务,您的问题已经收到,正在整理答案,约10分钟回答您,请稍等。◕‿◕。

❻ 工业物联网三大国际标准是什么

工业物联网起源:
工业领域的生产设备在以往是没有主动联网功能的,导致生产数据、物料消耗、产品跟踪全部由人工来完成,效率低、错漏多,而且随着产品迭代速度越来越快,需要制造企业拥有极强的敏捷性(例如商家插单生产,可以随时调整生产计划)
物联网的作用就在于能通过硬件技术将设备的生产数据实时获取(这在之前是不可能的),最后经过大数据分析呈现在用户的手机端(例如物料消耗了多少,库存还有多少,每条生产线的生产进度是多少),一旦客户调整需求/插单,就可以通过实时获得的数据合理调整生产计划,达到柔性生产。

❼ 什么是工业4.0什么是工业互联网什么是中国制造2025

《纽约时报》2012年2月13日撰文称,“移动互联网、大数据、智能制造这三个技术结合在一起,正在彻底颠覆我们的生活”。2015年中国有几个概念非常的热火,第一是大众创业、万众创新,第二是工业4.0,第三个是“互联网+”。

“互联网+”

“互联网+”这个巨大无比的概念里,包含“互联网+金融”、“互联网+零售”等等,而“互联网+制造”就是工业4.0。中国政府积极推进工业4.0工程,明确提出“制定‘互联网+’行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合”。国务院提出的“互联网+”的本质是指产业互联网,与早期提出的两化融合,和现在提出的工业4.0不谋而合。“互联网+”是两化融合的升级版,将推动中国制造向中国创造转型。
中国发展“互联网+制造”具有三方面显着优势:首先,ICT产业领先,在移动通信领域,华为、中兴已经是全球领先的电信设备供应商,中国移动是TD-LTE标准的重要推动者之一,中国企业在该领域已经建立起自己的知识产权武器库。在应用端,中国移动互联企业也已取得全球领先地位;其次,市场前景广阔,2012年中国制造业增加值占全球制造业增加值的22.4%,居全球第一位,比排名第二的美国高5个百分点,是排名第三的日本的两倍多,而且中国的制造业中劳动密集型企业仍然占据很大份额,未来提升的空间很大;再次,政策支持,从中央到地方政府,已为制造业转型升级制定多项支持计划。2012年7月,国务院印发《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》,将新一代信息技术、高端装备制造、新能源、新材料等七大产业列为国家重点发展的新兴产业,并把物联网、云计算单独列为重大专项工程。“中国制造2025”的出台,更将互联网和制造业的结合作为未来制造业发展的重要方向。

助推“互联网+中国制造”的三个基础分别是:软件一体化、创新生产硬件以及移动互联网。

移动互联网在中国扎根已有十五年的时间,移动互联网过去的所有的资源、资金都已经压在第三产业,所以我们称之为消费互联网。现在移动互联网来到工业、农业。按照马云的说法,互联网成为这个社会的底层基础设施,是水、电、煤和高速公路。那么,随着移动互联网对工业领域、农业领域的颠覆、侵袭,实际上整个移动互联网个人认为它进入深层次的再造,深层次的重新产生效率的一个阶段。这也就是我们中国政府提出“互联网+”的核心要义所在。
实际上在过去的15年当中,我本人不仅见证了自动化到互联网化,还洞察了万物互联所带来的技术变迁。以移动互联网为核心的工业制造业,它影响到整个中国的就业,因为在制造领域里,就业人员达8000万以上,它会影响到军事、国防,影响所有的产品生产、制造、流程、供应链,是对制造业中传统工业生产模式的彻底颠覆,称之为工业革命,是毫不为过的。
看世界工业的演进史会发现,工业革命是经济史上的“奇点”,它推动了一系列的政治、军事、经济和社会变革。工业革命在放大人类力量的过程中形成了一些重要特点,第一次工业革命以蒸汽机与大机械结合为代表,生产效率大幅提高,生产引领消费,延续时间86年;第二次工业革命以内燃机与电气结合为代表,物动人不动,生产线将产品随时送到工作台,工人站定岗位,每人完成单一任务,以“一对多”规模生产,延续时间99年;第三次工业革命以自动化与网络化结合为代表,人动物也动,灵活生产“一对一”产品,到现在已经44年,大概还会延续10到20年。

第四次工业革命以2013年德国汉诺威为起始,基于信息物理融合系统的智能制造诞生。此次新一轮全球工业革命实际上是工业和互联网融合。

美国提出了工业互联网标准,希望关注设备互联、数据分析、以及数据基础上对业务的洞察,他们对传统工业互联网互联互通,其关注点在大数据和云计算。德国提出工业4.0,拥有强大的机械制造技术,嵌入式以及控制设备的先进设备和能力,德国很关注生产过程智能化和虚拟化的深刻改变。

可以看到,美国工业互联网和德国工业4.0,实施路径和逻辑相反,但是目标一致。美国是以GE、IBM这些公司为支持,侧重于从软件出发打通硬件;德国是以西门子、库卡、SAP这些公司为主导,希望可以从硬件打通到软件。无论从软到硬,还是从硬到软,两者的目标是一致的,就是实现智能制造,实现移动互联网和工业的融合。

德国政府所定义的德国工业4.0,由一个信息,一个网络,四大主题、三项集成、八项计划组成的框架结构。德国推出工业4.0,目的在于重新引导全球制造业潮流、引导第四次工业革命。谁主导了这场工业革命,谁可以制订标准,就可以成为这个革命的王者,可以挽救欧盟的衰落,也可以使德国重新成为世界的霸主。

工业4.0带来的三大红利领域

第一类,智能工厂。也分为两小类:一是传统的工厂转型成智能工厂;二是一出生就是智能工厂的。

第二类,技术解决方案公司。为制造业提供智能工厂、顶层设计、转型路径图、软硬件一体化设施的“工业4.0”解决方案公司,总集成商。在“工业4.0”解决方案里,包括软件、硬件。软件有工业物联网、工业网络安全、工业大数据、云计算平台、MES系统、虚拟现实,人工智能,支持工作的自动化等。硬件有机器人(包括高端的零部件)、传感器、RFID、3D打印,机器视觉,智能物流,也是AGV,PLC,数据采集器,工业交换机等。

实际上中国有400万传统的制造业企业,在未来10年,甚至20年的时间,他们都会逐渐地分步骤地转型成“工业4.0”工厂。那么,这里就面临一个巨大的市场。

第三类,为中国的制造业转型成“工业4.0”过程当中的九大技术供应商,包括工业物联网,工业网络安全,工业大数据,云计算平台等等。

工业4.0的两大目标:智能制造&智能工厂

第一个目标是智能制造,第二个是智能工厂。过去智能制造商有几种说法:第一数字化制造,第二智慧制造,这些表述都不准确。工信部和中国工程院把中国版的工业4.0的核心目标定义为智能制造,这个词表述非常准确。由智能制造再延伸到具体的工厂而言,就是智能工厂。

智能制造是工业4.0的核心,作为广义概念,智能制造包含五个方面,实现这五个方面的智能化之后,才可以实现大的智能制造的概念。

智能制造是一个巨系统,工业4.0就意味着超复杂的巨系统正在形成,车间里面的机器如同智能手机,通过更新操作系统实现功能升级,通过工业APP实现各种功能,通过API不断拓展制造生态系统。

所有的机器、产品、零部件、人员、原材料、所有的研发工具、测试验证平台、虚拟产品和工厂,所有的产品管理、生产管理、运营管理流程,所有的研发、生产、管理、销售员工,各级供应商以及成千上万的客户,都将是这一个系统的重要组成部分,一个基于云端、管道、端到端的信息复杂的体系正在形成。在这里面,车间的机器就像智能手机一样,整个操作会形成一个巨大无比的巨系统。

在智能工厂,德国人希望实现两个概念目标。第一个是机器生产机器,或者说自己生产自己。第二个就是无人工厂,或者是黑灯工厂,或百分百全智能工厂,人与智能机器并存。智能工厂是现代工厂发展的新阶段,是在数字化基础上,利用物联网技术和设备监控技术,来加强信息和服务。

智能工厂有三大特征:第一个特征是信息基础设施高度互联,包括生产设备、机器人、操作人员、物料和成品;第二是制造过程数据具备实时性,生产数据具有平稳的节拍和到达流,数据的存储与处理也具有实时性;第三是可以利用存储的数据从事数据挖掘分析,有自学习功能,还可以改善不优化制造工艺过程。

智能工厂的发展趋势是从柔性化到敏捷化到智能化再到信息化。

工业4.0的五个特点

互联

互联工业4.0的核心是连接,当然今天移动互联网的整个世界核心在连接,就像网络一样,在连接人和信息,就像腾讯一样,连接人和人。工业4.0要把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地联系在一起。

数据

当传感器无处不在,智能设备无处不在,智能终端无处不在,连接无处不在,必然的结果就是数据无处不在。这些数据包括产品数据、设备数据、研发数据、工业链数据、运营数据、管理数据、销售数据、消费者数据等等。

马云说过,阿里巴巴本质上是一家数据公司,雷军也讲过,小米本质是一家数据公司,从IT到DT,未来整个社会变成大数据的社会。

从工业3.0到工业4.0,我提出一个自己的观点,实际上从模具到数据,3.0的工业是以模具为核心,4.0的工业是以数据为基础,所有的工厂都会变成数据工厂。

集成

集成是工业4.0的关键词,也是中国推动两化融合的关键词,工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络。

通过这个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器、以及服务于服务之间,能够形成一个互联,从而实现横向、纵向和端到端的高度集成。

创新

工业4.0的实施过程是制造业创新发展的过程,制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新,将会层出不穷,从技术创新到产品创新,到模式创新,再到液态创新,最后到组织创新。

转型

对于中国的传统制造业而言,转型实际上是从传统的工厂,从2.0、3.0的工厂转型到4.0的工厂,整个生产形态上,从大规模生产,转向个性化定制。阿里巴巴在三年前就提出,整个制造业的生产流程,从B2B、B2C,转成C2B。他们很敏锐地看到了这样的一个方向,整个生产的过程更加柔性化、个性化、定制化。这是工业4.0一个非常重要的特征。

工业4.0是从生产型制造转型成服务型制造。未来生产和服务的界限会更加模糊,按照德国工业4.0整个框架来说,未来的工厂有可能从集中式生产转成分布式生产。3D打印会快速使用,未来工厂的概念,可能是一个全新的概念,不是我们今天所看到的,有几百人、几千人和设备。未来的工厂可能在客户的客厅,通过3D打印来完成,有可能每一个客户的客厅都是一个生产的车间。

举一个例子,过去生产一台电饭煲,可能在中国的广东生产,然后运到非洲送给客户。但是在未来,工业4.0时代,这个广东的电饭煲公司只需要电脑设计图纸,传到非洲客户的电脑,客户就可以通过客厅的3D打印机把这台电饭煲打印出来,就意味着客厅已经成为生产车间,所以未来工厂的概念是需要刷新我们的想象的。

工业4.0是从过去要素驱动向未来的创新驱动。过去是基于人口红利,是基于整个生产的大规模化、定制化,基于汇率低估,破坏环境所导致的要素驱动。未来工业4.0时代,整个生产制造业向4.0工厂转型、向创新驱动,科技的含量会变的越来越多,工厂人数在急剧减少,过去蓝领工人会转向黑领工人,是由电脑操作人员在操作整个机器,车间里面会大量使用低成本自动化装备,启用工业机器人,生产过程当中机器可以实现德国4.0所定义的自己生产自己,机器生产机器。

中国制造2025

由中国政府在2015年初提出,将信息技术与制造技术深度融合的数字化、智能化制造作为今后发展主线,以未来十年为发展周期,目标是驱动制造业转型升级,推动中国由制造业大国向制造业强国转型。

从本质上看,工业互联网是数据流、硬件、软件和智能的交互,由智能设备和网络收集的数据存储之后,利用大数据分析工具进行数据分析和可视化,由此产生?智能信息?供决策者进行实时判断处理。从工作流程上来看,工业互联网通过三个步骤实现其效能:工业数据的获取、工业数据的分析、调度执行,分别对应于物联网、云计算和大数据、专网通信,这是工业互联网的关键元素。

在我国当前阶段,工业互联网具体表现为将互联网作为当前信息化的核心,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,推动两化融合深度发展。我们认为,工业互联网是2015年政府工作报告中提出的互联网+行动计划的关键部分,即互联网+工业。而中国制造2025?也为后续产业升级指明了方向。在人类的发展史上,经历了两次技术的飞跃,分别是工业革命、计算机与互联网革命,我们认为,第三次技术的飞跃将是工业互联网革命。

工业革命:18世纪蒸汽机的发明,开创了以机器代替手工劳动的工业革命时代。工业革命在推进的过程中,分别出现了蒸汽机、内燃机,然后是电报电话和电力。

计算机与互联网革命:1947年,第一款点接触晶体管在贝尔实验室研制成功,标志着计算机与互联网革命的到来。1986年,思科推出第一款多协议路由器产品,市场需求强烈,有力的推动万维网的发展。1981年8月只有不到300台电脑可以连接到互联网,而今天连接互联网的设备则以数十亿计,信息传输的速度和数量大幅增长。然而,目前互联网在工业领域的渗透率还比较低。

工业互联网革命:经过工业革命的发展,大型机器在工业生产中得到了广泛的应用,促进了社会进步和经济大发展。但是机器的性能还没有完全发挥,系统性的效率低下问题比较严重。于是,在过去的十年中,部分企业开始逐步将互联网技术应用到工业生产,发展开放的工业计算机和通信系统。工业互联网将有助于工业系统各层面更好的运转,通过优化检查、维护和修理过程,资产的可靠性和运行的效率得以提高。

❽ 工业级无线路由器有哪些标准

工业级无线路由器采用高性能工业级无线模块,高性能工业级32位通信处理器,采用特殊金属材质,适合较为恶劣的高低温环境应用。宽压设计标准,适合方便工业用电接入。在无人看守的野外工作中能自动监测和保持在线链路正常通信。庞大的后台管理平台,可进行数据、流量监测和管理升级功能。
四信的工业级无线路由器 F3X27,支持3G/4G网络自动切换功能。采用多种在线监测判断,自恢复系统和流量控制,高水平行业经验设计标准。

❾ 工业网络分类

任何一个传感器网络所承载的数据量将随着网络设备复杂性的增加而增加。低档设备只能传递1bit增量的数据,指示简单的开、关状态。而高档的传感器不仅本身智能化,同时可以传送以字节计量的复杂数据类型。许多面向bit的工业网络如ASI、DeviceNet、 Interbus-S和Bitbus为简单设备提供服务。 起初,这些传感器网络在简单水平下运行,但是随着时代的发展,这些网络增加了更复杂更有特点的设备,这些设备的加入提高了网络的互操作性和智能化。比如,把一个单片的微处理器嵌入到一个限值开关中,不仅可以提供开、关状态,而且还包含完整的循环和设备信息。
为了满足更加复杂的数据通信需要,工业上已经开始注意其它网络。对于过程控制有人会提出:以太网TCP/IP是否可以代替传感器网络中的一部分网络呢?传感器网络中部分网络能否可以集成到高水平的以太网结构中去呢(比如, 以太网上的Device-net, 以太网上的Interbus-S, Ethernet上的LonWorks)?在我们综合考虑成本、适用性、性能和设备供应商的支持这些因素后,也许以上问题的部分答案就可以得出了。
以太网的成本不一定低于其它的一些网络。在可预见的将来,只有众多传感器集中在一个以太网接口时,才能有效地降低成本。
另一影响成本的因素是中央处理器资源。这里,以太网与一般的DeviceNet相比并不见得有什么优势。比如,DeviceNet在中央处理器有4000代码字节、内存176字节的情况下就可以运行。而以太网最小要求中央处理器有64,000代码字节、内存为64,000字节。但是,许多使用者仍发现,以太网实际对中央处理器和内存要求至少为256KB,最好是有2~4MB的代码和内存。如果销量少和售价增高,一些简单的软件将抵销以太网对更多中央处理器的要求。但是如果销量增加而销价降低,像DeviceNet这些需要较低资源的设备,在相同销量情况下以太网不占有价格优势。
如果考虑到线路连接的成本,尤其是对于工业环境中bit级的传感器来说,人们更倾向于ASI或DeviceNet的布线形式。对于一些最多分散在较小距离(50米)之内的传感器系统来说,这些传感器网络比较适合。但是,如果这个距离增加的话,将随之产生很多困难,而且,基于对各个设备的反应时间来说,以太网布局似乎可以带来更大的效益。
这里我们主要讨论软件配置的长期支持。包括以下几个方面:
·TCP/IP的易于使用是基于熟练技术人员和工具的可用性。
·但是,TCP/IP目前缺少高级别的标准从而不能保证像DeviceNet和ASI所支持的自动替换。
·TCP/IP 的复杂选项将给无经验的使用者带来很大麻烦。
如果通信是在区域范围内,那么一些系统像DeviceNet和ASI是非常适合应用的。但是当数据要在更大范围传送,同时应用中又要求特殊网络技术时,商业化的TCP/IP 网络将更具有吸引力。网络评估可以简单得如同任何计算机的“试碰”一样。着重简单判断的商业技术最终将变得非常普及,培训TCP/IP维护人员也将变得更容易。在这种压力的促使下,设备网络无疑将开发出更简单、甚至基于浏览器的工具。
在一个设计得很好的网络中,TCP/IP的工作会很优异,但是必须对网络进行精心设计。一个具有有限功能或主/从功能的单独子网络可靠的工作时间为2~5ms。但是,当增加路由器,或无法控制的业务量(包括网页服务)时,可能会造成500ms或更长的时间延迟。因此说,以太网性能的好坏取决于用户设计的性能。
一般设计周全的以太网,即使未完全用尽其能力,也足以与任何一个普通的控制网络相媲美,或者更好。然而,设计不良的以太网却可能带来运作的困难。
网页试图通过TCP/IP通常是不切实际的。 对于控制5~10,000 Bps 速度的业务流量,用户常常忽略了这样一个事实,网页会强行通过网络几百万个数据字节,同时控制数据在不断发送出去,使控制数据流量减小。这里,用户和运营商仍然需要学会权衡和折衷。某些网页进入很不错,不过这需要对存储在控制网络之外的网页资源的共享和补充。
对以太网TCP/IP系统的支持很好,但是实际的媒体(如电缆、连接器和电源等)却不太适合工业应用。许多TCP/IP专家有着信息技术头脑,但缺乏对工业厂房的考虑,他们不太理解用户为什么需要或改进现有系统,而依照其他标准改进系统,使工业用户受到损失。对用户而言,也需要了解技术,应该经常留意专家的动向。提出问题,让专家明白你处理问题的想法。以太网TCP/IP系统提供了一个开放的网络平台,但是高水平的应用标准仍未确定下来。 由于高层面是专用的,TCP/IP往往被视为并非一个完全的公开标准。 Modbus/TCP、DeviceNet、Fieldbus和 Profibus的一些新版本在这方面提供了帮助,通过某些接口让不同的协议可以通信,但是还仍然有大量的应用标准不能互操作。
许多这类网络的结构也包含了别的一些协议,但是其互操作性并不扩展到物理层和传输层。这就防碍了总线之间的相互通信。看来,在该领域内仍有大量的工作要做。
即使全球TCP/IP系统可以胜任上述工作,但是它的性能是否可靠则取决于执行者的技术水平。 同时,还需要更加工业化和优化的传感器总线。
随着数据需求的增加,采用混配的和单一的以太网络会更为普遍。具有串行端口的高水平传感器已经与以太网络配接。协议透明地在TCP/IP最高层次上传输并发送给主机,有时主机并没有意识到,它们是在LAN上运行。

❿ 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。

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