在工业自动化领域,技术、通信技术和IT技术的进步已经深刻影响了工控系统,其中最显著的表现是工业以太网与现场总线技术的发展。特别是工业以太网技术的普及,为自动化带来了革命性的变革。
现场总线式应用广泛地存在于生产现场中,用于连接智能设备和自动化测量控制系统。这种通信网络具有数字式双向传输和多分支结构,能够满足实时数据采集、处理和控制需求。
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、设备软件以及监控软件等。首先开发组态软件,以便连接功能块并设置参数。在运行过程中,可以实时采集数据进行处理,并实现优化控制逻辑报警显示以及生成报表。
其特点在于高性能多变量测量,使得仪表具备计算能力,同时拥有高分辨率、高准确性、高抗干扰能力,以及对状态信息的管理能力。此外,还可以提供诊断信息、管理信息和运行状态信息,对设备进行调整。
客户机/服务器模式是一种流行的网络计算服务模式,其中服务器作为数据源,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。这一模型适合大型机或小型机操作,在PC或工作站上运行,它利用双方资源完成任务。
服务器操作系统包括Lenix、os/2、windowNT等,这些都能支持数据库通信协议以及网络管理协议。目前全球有四十余种现场总线标准,每种标准主要用于特定行业,如过程自动化医药制造交通运输国防航天农业楼宇等领域。工业总线网络HART网络FieldBUS/MODBUS是当前流行的一种组网方式,其特点是简单便捷且支持RS485接口众多而价格低廉,因此在低端市场占据主导地位。
HART(Highway Addressable Remote Transducer)是一个通过普通电力信号传递数字信号的协议,但该协议未完全开放加入基金会需要费用,而国内公司尚未达到国外水平。由于通信速率较慢且难以组网,预计HART将逐渐下滑趋势。
FieldBus是一种常见的现场总线,它允许双向多节点全数字通信,是当今自动化领域热点技术之一。但至今仍未形成统一标准,ProfiBusCANbusCC-Link等各有生存空间。而支持FieldBus的仪表数量有限且价格较高,用途也相对有限。
在网络通信中,由于延迟错误丢包问题,将破坏传统控制系统确定性,加复杂度使得分析综合更困难影响性能。此外,由于环境条件要求如温度湿度污染气体振动电磁干扰等需考虑耐久性兼容性供电安装方便等因素,有些产品可能无法满足这些要求导致限制其应用范围。而Industrial Ethernet即结合了TCP/IP最新成果与实际需求为基础上建立了一套新的规范,以提高实时性可靠性适应环境同时融入IT世界有效成果,不同于商用Ethernet只是扩展到工控层面而已它旨在创建一个基于TCP/IP分布式自动化解决方案DA采用一种减少时间消耗的一次刷新时间5~10MS来缩短刷新时间保证实时通道除了循环还能非循环传输添加WEB功能直接集成I/O设备美国FF(Foundation Fieldbus)采用高速以太网FCS(HSE)开发主干网级以上但仍使用H1级以下构建开放体系结构遵循标准规范规定21个基本功能块驻留与HSE连接柔韧函数块支持批处理混合控制柔韧接口事件顺序多路采集器可作为PLC其他协议间桥梁因此我们可以得出结论:Industrial Ethernet为连续过程断续制造提供各种解决方案它为连续过程断续制造批量MESERP企业信息管理系统集成为一种相当成熟标准协议