工业控制网络有哪些类型

1. 工业控制总线的七种类型是什么

现场总线的类型 现场总线的类型——CAN（控制器局部网） 现场总线的类型——LONWORKS（局部操作网络） 现场总线的类型——PROFIBUS（过程现场总线） 现场总线的类型——FF（基金会现场总线） 现场总线的类型——HART（可寻址远程传感器数据通路）

2. 工业控制系统种类分为哪三级

工业控制系统种类分为三级：现场级，设备级，系统级。此三级构成工业控制系统的本体，无论从生产功能还是安全防护功能考虑，都要在此三级中管理和设计。

我们依据工程控制论思想，设立设备级、现场级以及系统级等三个层级的工控本体，利用信息安全、人工智能等技术，建立各级本体中工控个体的防危机制实现主动防御；通过分析工控组成个体的属性及其关系，建立用于协同防御的关联模式；通过对事件的态势分析，实现工业全生命周期的安全防护和生产功能。

3. 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；

4. 工业控制系统行业领域有哪些一般领域重点领域

工业控制系统一般包括现场控制器、操作员站计算机、工程师站计算机，以及联系的网络系统。因为一般领域主要是工业中的手工业，并非控制系统行业。

业控制系统一般包括现场控制器、操作员站计算机、工程师站计算机，以及联系的网络系统。可编程逻辑控制器（PLC）等同于工业控制系统中的现场控制器。

PLC负责协调生产线上所有工业机器人、工装夹具、传送带、焊接变位机、移动导轨等设备的运作。无论是工业控制系统或是系统下的工业机器人，都拥有本身的控制系统。

工业控制系统

是对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求，又催生了当前在商业领域风靡的以太网与控制网络的结合。这股工业控制系统网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等多种当今流行技术融合进来，从而拓展了工业控制领域的发展空间，带来新的发展机遇。

5. 工业控制局域网与一般的互联网有什么不同

工控局域网有多种，一般根据通讯协议的不同来划分，常见的有485、CAN、232、422，485容量小常见的是32个地址，分主从，通讯距离1200米以内（普通双绞线），CAN容量128个地址，不分主从，通讯距离3000米，232主要是点对点通讯，2个地址，15米以内，422也是点对点通讯100米以内。工控网的通讯是有时间要求的，不允许出现过大的延迟。工控网主要用于汽车内部电气控制，工业自动化生产线控制，等其他自动化设备互联。
inernet网协议包括多种，从最底层的物理层到最高的应用层，共分7层不同的协议，最常见的就是TCP/IP协议，物理层的协议规定了电信号的规则，传输层的协议规定了一连串的电信号中哪些是包头信息，哪些是数据信息，操作系统把接受的包中的数据信息交给用户软件，用户软件根据自己的协议把数据包翻译成用户看得懂的信息。inetnet网的地址容量非常大，通过全世界各地的路由器和光纤，可以将数据传递到地球上任何地方。互联网传输时间没有强制要求，传输时间过长的包会被路由器丢弃。
总之，与通用化全球化的互联网相比，工控网是小地址容量和小数据容量的、短距离的专有专用网络。

6. 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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7. 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。

8. 主流工业控制网络有哪几种详细说明其应用场合

FoudationFieldbus（FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline，modbus等。除了有特别高的性能要求外，基本应用可以满足。由于他们接口标准不同，主要是通讯速度与原理不同，相应价格相差比较大，开发难度相差也比较多。

9. 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。

10. 工业控制网络常用传输介质有哪些

1、双绞线电缆(TP)：将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中，为了降低信号的干扰程度，电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，也因此把它称为双绞线。双绞线分为分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。
2、同轴电缆：由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成，内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。
3、光纤：是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。应用光学原理，由光发送机产生光束，将电信号变为光信号，再把光信号导入光纤，在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号，并把它变为电信号，经解码后再处理。与其它传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。