技术的飞速发展已经深刻影响了工控领域,其中工业现场总线技术和工业以太网技术是最显著的例证。工业现场总线技术特别是以太网技术的广泛应用,极大地推动了自动化水平的提升。
在生产现场,工业现场总线式通信网络通过数字化、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。软件是系统运行的关键部分,包括组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等。这些工具使得功能块之间可以连接,并进行参数设置。在运行过程中,它们实时采集数据,对数据进行处理,并执行优化控制及逻辑控制。
这种通信方式具有多变量、高性能测量能力,使得仪表不仅能够进行计算,还能提供高分辨率、高准确性,以及抗干扰和抗畸变能力。此外,它还能提供设备状态信息,以便对处理过程进行调整。
客户机/服务器模式目前是最流行的网络计算服务模式之一。服务器作为数据源,而客户机则作为数据使用者,从服务器获取数据并进一步处理。这一模式支持高度独立性,可以实现大量有关数据与应用程序的大型存储,同时保证了高效共享与交叉访问。
目前市场上有超过四十种不同类型的现场总线,每一种都被用于不同的领域,如过程自动化、医药业、制造业以及交通运输等。而HART网络、FieldBus(现场总线)/MODBUS由于其实施简单且成本低,是当前流行的一种组网方式。不过,由于HART通信速度慢且组网复杂,其未来发展前景受限。
工业以太网是一种专为满足工业环境需求而设计的人类通讯标准,它结合了TCP/IP协议栈中的最新成果,与商用以太网相比,在实时性、可靠性以及环境适应性的方面有所区别。它采用标准导轨安装,便于在控制柜内安装,并易于更换。此外,DA(分布式自动化)规范建立在Industrial Ethernet基础之上,将Web技术与安全体系结构结合,为实现基于TCP/IP协议栈的分散自动化提供了解决方案。
FF基金会开发了一套FCS(Fieldbus Control System)系统,该系统采用高速以太网作为主干网络,而H1场景下仍然使用的是H1场景下用的传统字段总线,这样的架构既开放又具备信息集成功能,使得复杂批次处理及混合控制成为可能。