在工业自动化领域,技术、通信技术和IT技术的进步已经渗透到了工控系统中,其中最显著的体现就是工业现场总线技术和工业以太网技术。尤其是工业以太网技术的广泛应用,对于自动化带来了深刻的变革。
现场总线式应用主要用于生产现场,连接智能设备和自动化测量控制系统,这是一种数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。软件是系统组成部分之一,包括组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等。在选择开发组态软件时,我们首先需要完成功能块之间的连接,并设置功能块参数进行网络组态。在运行过程中,系统实时采集数据进行处理,并进行优化控制及逻辑控制报警显示报表等。
这种类型的测量仪表具有多变量高性能,可以使仪表具有计算能力,更有高分辨率、高准确性抗干扰抗畸形,同时还可以提供设备状态信息,以便对处理过程进行调整。此外,它们可以诊断信息管理信息设备运行状态(包括智能仪表)以及厂商提供制造信息。
客户机/服务器模式是当前流行的一种网络计算机服务模式,其中服务器代表数据源,而客户机则代表数据使用者,它从数据源获取数据并进一步处理。服务器通常运行在小型机或大型机上,而客户机则运行在PC或工作站上。这一模式能够实现组织存储大量相关数据与应用程序,使得共享访问成为可能,同时拥有高度独立性。
随着工业环境中的参数连续变化以及大规模操作与控制需求,形成了一个可以互访操作分布关系及实时性的数据库系统。服务器操作涉及Lenix、os/2、windowNT等操作软硬件,以及应用数据库通讯协议网络管理协议等。
目前全球存在约四十余种现场总线,这些标准普遍用于各个行业,如过程自动化医药加工制造交通运输国防航天农业楼宇等领域。而且现在流行的一种工业组网方式为RS485/MODBUS,其实施简单方便,而且支持RS485多而且价格低廉,因此将继续占据低端市场地位。
HART(Highway Addressable Remote Transducer)是一个数字信号上的毫安电流信号,但该协议未真正开放要加入基金会才能拿到协议而加入基金会要一定费用。HART主要被几家公司垄断近年国内也有公司做但还没有达到国外水平目前很多智能仪表带有[HART圆卡]支持HART通讯功能但从国内情况来看还没有真正用到这部分功能来进行设备联网监控最多只是利用手操器对其进行参数设定长远来看由于HART通信速率低组网困难等原因将呈下滑趋势。
FieldBus 是当今自动化领域热点技术之一,被誉为自动化领域计算机局域网标志着自控新时代开始它关键标志是双向多节点全数字通信。但至今仍未形成统一标准ProfiBus CANbus CC-Link等并行存在每个都有生存空间何时统一遥遥无期目前支持FieldBus 的仪表少可供选择余地小价格又偏高用量也较小因此影响了传统控制分析综合复杂性降低了性能
最后谈到的是Industrial Ethernet,即指符合Industrial Automation标准要求设计产品适应于商业以太网兼容但满足实际环境需要即是在产品设计上考虑了实时性可靠性环境适应性电磁干扰耐振动耐冲击同时保持与TCP/IP兼容以实现更好的整合与IT行业最新成果结合
DA(Distributed Automation)是一种建立在Ethernet基础上的规范,将Web浏览器分布式安全体系结构结合起来目标创立基于TCP/IP分散解决方案图示它采用快速传输减少时间缩短刷新时间保证5~10MS实时通道除了循环传输外还有非循环事件触发过程修改操作指令下达同时加强网络管理WEB功能直接集成I/O 设备
FF(Foundation Fieldbus)采用高速Ethernet开发FCS(High Speed Ethernet)作为主干网级以上通信,而以下级别仍然使用H1 Fieldbus构建开放体系结构FF规定21个基本模块用于基本过程控制先进过程控制这些模块驻留于连接到场所设备仅需通过配置链接可完成复杂批处理混合控制MES ERP集成提供了一套比较成熟 industrial Ethernet 标准