技术的飞速发展已经深刻影响了工控领域,其中工业以太网与现场总线技术的融合,特别是以太网技术在自动化控制中的应用,对传统的自动化技术产生了革命性的影响。
在生产现场,现场总线式通信网络通过数字式、双向传输和多分支结构连接智能设备和自动化测量控制系统。软件是这套系统的核心部分,包括组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等。首先开发组态软件和人机接口操作界面(MMI),通过组态完成功能块之间的连接,并设置参数,以便于网络运行时实时采集数据进行处理计算,以及优化控制逻辑报警监视显示报表等。
其特点是高性能多变量测量,使得仪表具备更强大的计算能力,同时采用数字信号具有高分辨率准确性抗干扰能力强。此外,还能提供诊断信息管理信息设备状态调整信息以及智能仪表信息。
以客户机/服务器模式为主流网络计算服务模式,其中服务器代表数据源,而客户机则表示数据使用者,它从服务器获取并进一步处理数据。这种模式在PC或工作站上运行客户机而小型机或大型机上运行服务器,利用双方资源完成任务。
它能够实现大量有关数据与应用程序的有组织、高度独立存储,并且实现充分共享交叉访问。在工业环境中,由于参数连续变化,大量数据需求及操作与控制要求高度实时性,因此形成了一种可以互访操作分布关系及实时性的分布式系统。
目前全球约有四十余种现场总线标准,这些标准广泛用于过程自动化医药制造交通运输国防航天农业楼宇等领域。工业总线HART网络由于缺乏开放性支持RS485/MODBUS成为低端市场上的主要工业组网方式,但由于成本问题国内尚未广泛应用。而FieldBus虽然拥有较好的性能但受限于费用问题及国内企业水平有限也未能普及开来。
随着工业以太网技术逐渐成熟,它不仅满足了商用以太网所需的一般标准,还增加了适应工业环境特点,如耐冲击耐电磁干扰、高可靠性和环境适应性等特点。这使得它成为继现场总线之后最具发展前景的一种工业通信解决方案之一,即DA(Distributed Automation)基于TCP/IP协议,将WEB技术结合到实际应用中,以建立一个快速响应并且安全稳定的分布式自动化环境。