快捷搜索:  as  test  1111  test aNd 8=8  test++aNd+8=8  as++aNd+8=8  as aNd 8=8

环亚旗舰厅娱乐平台:以太网与现场总线技术



关键词:

以太网与现场总线技巧唐济扬北京鼎实立异科技有限公司总线与以太网其他

择要:本文就以太网在自动化领域利用现状及前景、以太网与现场总线技巧等热点问题,从技巧对照启程,颁发了小我见地。本文觉得:以太网在工厂治理层、车间监控层将成为主流技巧,与互连网技巧结合是未来eManufactory技巧根基; 在没有严格光阴要求的设备层也将得到必然的成长;但对一样平常工业收集要求实时性、确定性通信场合,现场总线技巧还将处于主导职位地方;我们必须学会面对一个多种收集技巧并存的现实天下。

媒介:

以太网及TCP/IP通信技巧在IT行业得到了很大年夜的成功, 成为IT行业利用中首选的收集通信技巧。近年来,因为国际现场总线技巧标准化事情没有达到人们抱负中的结果,以太网及TCP/IP技巧慢慢在自动化行业中获得利用,并成长成为一种技巧潮流。以太网在自动化行业中的利用应该区分为两个方面问题,或者说两个层次的问题。一是工厂自动化技巧与IT技巧结合,与互连网Internet技巧结合,成为未来可能的制造业电子商务技巧、收集制造技巧雏形。大年夜多半专家们对自动化技巧这种成长趋势给予肯定的评价。另一个方面,即以太网能否在工业历程节制底层,也便是设备层或称为现场层广泛利用? 能否成为以致取代现有的现场总线技巧成为统一的工业收集标准?这些问题实为今朝自动化行业专家们争辩的热点。本文将只就这一问题,从以太网与现场总线的技巧对照启程,谈谈小我见地。1.以太网指的是什么

什么是“以太网”?以及相关的IEEE 802.3及TCP/IP技巧? 这对谋略机收集工程师可能是基础知识,但我们自动化技巧工程师未必清楚。在评论争论以太网与自动化技巧及现场总线技巧之前,有需要先澄清一下这几个基础术语的含义。笔者查阅了有关资料,现将有关“以太网”、IEEE 802.3及TCP/IP相关的技巧背景择要如下:

(1) 以太网:

►1975年: 美国施乐(Xerox)公司的Palo Alto钻研中间研制成功[METC76],该网采纳无源电缆作为总线来传送数据帧,故以传播电磁波的“以太(Ether)”命名。

►1981年:美国施乐(Xerox)公司+数字设置设备摆设公司(Digital)+英特尔(Intel)公司联合推出以太网(EtherNet)规约[ETHE80]

►1982年:改动为第二版,DIX Ethernet V2

是以:“以太网”应该是特指“DIX Ethernet V2”所描述的技巧。

(2) IEEE802.3

►80年代初期: 美国电气和电子工程师学会IEEE 802委员会拟订出局域网体系布局, 即IEEE 802参考模型.IEEE 802参考模型相称于OSI模型的最低两层:

►1983年:IEEE 802 委员会以美国施乐(Xerox)公司+数字设置设备摆设公司(Digital)+英特尔(Intel)公司提交的DIX Ethernet V2为根基,推出环亚旗舰厅娱乐平台了IEEE802.3

►IEEE802.3又叫做具有CSMA/CD(载波监听多路造访/冲突检测)的收集。CSMA/CD是IEEE802.3采纳的媒体接入节制技巧,或称介质造访节制技巧。

是以: IEEE802.3 以“以太网”为技巧原形,本色特征是采纳CSMA/CD 的介质造访节制技巧。“以太网”与IEEE802.3略有差别。但在轻忽收集协议细节时, 人们习气将IEEE802.3称为”以太网”。

与IEEE 802 有关的其它收集协议:  I

IEEE 802.1—概述、体系布局和收集互连,以及收集治理和机能丈量。

IEEE 802.2—逻辑链路节制LLC。最高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口。

IEEE 802.3—CSMA/CD收集,定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规范。

IEEE 802.4—令牌总线网。定义令牌通报总线网的MAC子层和物理层的规范。

IEEE 802.5—令牌环形网。定义令牌通报环形网的MAC子层和物理层的规范。

IEEE 802.6—城域网。

IEEE 802.7—宽带技巧。

IEEE 802.8—光纤技巧。

IEEE 环亚旗舰厅娱乐平台802.9—综合话音数据局域网。

IEEE 802.10—可互操作的局域网的安然。

IEEE 802.11—无线局域网。

IEEE 802.12—优先高速局域网(100Mb/s)。

IEEE 802.13—有线电视(Cable-TV)

(3) TCP/IP协议

►TCP/IP是多台相同或不合类型谋略机进行信息互换的一套通信协议。TCP/IP协议组的准确名称应该是internet协议族,TCP和IP是此中两个协议。而internet协议族TCP/IP还包孕了与这两个协议有关的其它协议及收集利用,如用户数据报协议(UDP)、地址转化协议(ARP)和互连网节制报文协议(ICMP)。因为TCP/IP是internet采纳的协议组,以是将TCP/IP体系布局称作internet体系布局。

►以太网是TCP/IP应用最普遍的物理收集,实际上TCP/IP技巧支持各类局域收集协议,包括:令牌总线、令牌环、FDDI(光纤散播式数据接口)、SLIP(串行线路IP)、PPP(点到点协议)、X2.5数据网等。见图1:TCP/IP技巧支持的各类局域收集协议

因为TCP/IP是天下上最大年夜的Internet采纳的协议组,而TCP/IP底层物理收集多半应用以太网协议,是以,以太网+TCP/IP成为IT行业中利用最普遍的技巧。

本文主题中所提到的“以太环亚旗舰厅娱乐平台网”,按习气主要指IEEE 802.3协议,假如进一步采纳TCP/IP协议族,则采纳“以太网+TCP/IP”来表示。

2.以太网为什么会进入自动化行业

以太网+TCP/IP作为办公网、商务网在IT行业中独霸世界,其技巧特征主要得当信息治理、信息处置惩罚系统。但为什么近年来会慢慢向自动化行业成长,形成与现场总线技巧竞争的场所场面?回首近年来自动化技巧的成长, 可以懂得到此中的原委。

(1)自动化技巧从单机节制成长到工厂自动化FA,成长到系统自动化

近年来,自动化技巧成长使人们熟识到,纯真前进临盆设备单机自动化水平,并不必然能给全部企业带来好的效益;是以,企业给自动化技巧提出的进一步要求是:将全部工厂作为一个系统实现其自动化,目标是实现企业的最佳经济效益。是以,有了今世制造自动化模型,见图2。以是说自动化技巧由单机自动化成长到系统自动化。

自动化技巧从单机节制向工厂自动化FA、系统自动化偏向成长。制造业对自动化技巧提出了数字化通信及信息集成的技巧的要求;即要求利用数字通信技巧实现工厂信息纵向的透明通信。

(2)工厂底层设备状态及临盆信息集成、车间底层数字通信收集是信息集成系统的根基

为满意工厂上层治理对底层设备信息的要求, 工厂车间底层设备状态及临盆信息集成是实现全厂FA/CIMS的根基。见图3: 工厂自动化信息收集分层布局:工厂治理级、车间监控级、现场设备级

(3) 现场总线技巧的孕育发生

现场总线(FieldBus)是工厂底层设备之间的通信收集,是谋略机数字通信技巧在自动化领域的利用,为车间底层设备信息及临盆历程信息集成供给了通信技巧平台.图4是工厂底层利用现场总线技巧实现了全厂信息纵向集成的透明通信,即从治理层到自动化底层的数据存取.

(4) 现场总线国际标准之一ROFIBUS技巧

ROFIBUS技巧是1987年由Siemens公司等13家企业和5家钻研机构联合开拓;1989年赞许为德国工业标准DIN 19245(PROFINUS-FMS/环亚旗舰厅娱乐平台-DP);1996年赞许为欧洲标准EN 50170 V.2 (PROFIBUS-FMS/-DP);1999年PROFIBUS成为国际标准 IEC 61158 的组成部分(Type III).

PROFIBUS技巧为设备层供给了PROFIBUS-DP和-PA技巧,为车间层供给了PROFIBUS-FMS技巧,见图5。

►PROFIBUS-DP是设备层现场总线, 用于节制器(如PLC、PC、NC)与现场节制设备(如驱动器、检测设备、HMI等)之间的通信总线;

►设备层现场总线技巧具有高速(12M)、实时、确定、靠得住特征(如-DPV2可用于运动节制),传输的数据量相对较小。

►PROFIBUS-PA也是设备层总线,具有IEC61158-2的物理层,可实现总线供电,并有本色安然技巧。

►PROFIBUS-FMS车间级现场总线,主要用于车间级设备监控。主要完成车间临盆设备状态及临盆历程监控、车间级临盆治理、车间底层设备及临盆信息集成。车间级现场总线具有传输数据量大年夜、利用层信息规范完备等特征,对收集实时性要求不高。

(5)国际现场总线技巧标准IEC61158

根据现场总线技巧观点,面对自动化行业千变万化的现场仪表设备,要实现不合厂家不合种类产品的互连,现场总线技巧标准化事情至关紧张。为此, 国际IEC委员会于1984年提出拟订现场总线技巧标准IEC1158(即IEC61158)。

A. IEC 61158目标:IEC1158的目标是拟订面向全部工业自动化的现场总线标准。为此,根据不合行业对自动化技巧的需求不合,将自动化技巧分为五个不合的行业;见图6:IEC1158的目标。IEC61158是要拟订出一部满意工业自动化五大年夜行业不合利用需求的现场总线技巧标准。

B.退让的结果

颠末十几年的努力,1998年,对IEC 61158 (TS)进行投票。因为IEC 61158 (TS)只包孕了Process Control部分,是以,IEC 61158 (TS)没有经由过程投票,自动化行业等候了十多年的统一的现场总线技巧标准的努力掉败。1999年12月,IEC61158放弃了原有设想,经由过程退让规划,即: 以IEC 61158 (TS)+ Add.Protocols作为IEC61158技巧标准的规划;此中Add.Protocols包孕Control Net、PROFIBUS、P-Net、FF HSE、Swift Net、WorldFIP和Interbus总线。

自动化行业将面临一个多种总线技巧标准并存的现实天下。

C.IEC 61158成长过程给我们的启示

面对当今以太网在自动化领域的利用潮流,IEC 61158成长过程至少给了我们两点启示,这对我们能够清醒面对现实颇有好处:I、工业自动化技巧利用于各行各业,应用一种现场总线技巧弗成能满意所有行业的技巧要求;现场总线不合于谋略机收集,人们将会面对一个多种总线技巧标准共存的现实天下。II、技巧成长很大年夜程度上受到市场规律、商业利益的制约;技巧标准不单是一个技巧规范,也是一个商业利益的退让产物。

(6)以太网进入自动化领域

IEC61158拟订统一的现场总线技巧标准努力环亚旗舰厅娱乐平台的掉败,使一部分人自然转向了在IT行业已经得到成功的以太网技巧。是以,现场总线标准之争,给了以太网进入自动化领域一个可贵的时机。积极推进这种技巧观点的<

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

您可能还会对下面的文章感兴趣: