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工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)分析詳解

瀏覽次數(shù):發(fā)布時(shí)間:2019-09-19

       現(xiàn)如今,隨著“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的展開,計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、IT技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)滲入到工控領(lǐng)域,其中最主要的表現(xiàn)就是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。其中工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),特別是以太網(wǎng)技術(shù)的廣泛使用,為自動(dòng)化技術(shù)帶來了深刻變革。那么,工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)各自優(yōu)缺點(diǎn)都有哪些呢?接下來就跟隨飛暢科技的小編一起來看看吧!
 
       現(xiàn)場(chǎng)總線
       現(xiàn)場(chǎng)總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化測(cè)量控制系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。它是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線,是自動(dòng)化領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。
 
       控制組成
       1.現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
       它的軟件是系統(tǒng)的重要組成部分,控制系統(tǒng)的軟件有組態(tài)軟件、維護(hù)軟件、仿真軟件、設(shè)備軟件和監(jiān)控軟件等。首先選擇開發(fā)組態(tài)軟件、控制操作人機(jī)接口軟件MMI。通過組態(tài)軟件,完成功能塊之間的連接,選定功能塊參數(shù),進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、計(jì)算。優(yōu)化控制及邏輯控制報(bào)警、監(jiān)視、顯示、報(bào)表等。
 
       2.現(xiàn)場(chǎng)總線的測(cè)量系統(tǒng)
       其特點(diǎn)為多變量高性能的測(cè)量,使測(cè)量?jī)x表具有計(jì)算能力等更多功能,由于采用數(shù)字信號(hào),具有高分辨率,準(zhǔn)確性高、抗干擾、抗畸變能力強(qiáng),同時(shí)還具有儀表設(shè)備的狀態(tài)信息,可以對(duì)處理過程進(jìn)行調(diào)整。
 
       3.設(shè)備管理系統(tǒng)
       可以提供設(shè)備自身及過程的診斷信息、管理信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息(包括智能儀表)、廠商提供的設(shè)備制造信息。
 
       4.總線系統(tǒng)計(jì)算機(jī)服務(wù)模塊
       以客戶機(jī)/服務(wù)器模式是目前較為流行的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)模式。服務(wù)器表示數(shù)據(jù)源(提供者),應(yīng)用客戶機(jī)則表示數(shù)據(jù)使用者,它從數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù),并進(jìn)一步進(jìn)行處理。客房機(jī)運(yùn)行在PC機(jī)或工作站上。服務(wù)器運(yùn)行在小型機(jī)或大型機(jī)上,它使用雙方的智能、資源、數(shù)據(jù)來完成任務(wù)。
 
       5.數(shù)據(jù)庫
       它能有組織的、動(dòng)態(tài)的存儲(chǔ)大量有關(guān)數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的充分共享、交叉訪問,具有高度獨(dú)立性。工業(yè)設(shè)備在運(yùn)行過程中參數(shù)連續(xù)變化,數(shù)據(jù)量大,操作與控制的實(shí)時(shí)性要求很高。因此就形成了一個(gè)可以互訪操作的分布關(guān)系及實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)了系統(tǒng)。
 
       6.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件與軟件
       網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件:系統(tǒng)管理主機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)、協(xié)議變換器、集線器、用戶計(jì)算機(jī)等底層智能化儀表
       網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件:NetWarc、LAN Mangger、Vines
       服務(wù)器操作軟件:Lenix、os/2、windowNT、應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)庫、通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議等。
工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)各自優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用
 
       總線分類
       目前世界上存在著大約四十余種現(xiàn)場(chǎng)總線,這些現(xiàn)場(chǎng)總線大都用于過程自動(dòng)化、醫(yī)藥領(lǐng)域、加工制造、交通運(yùn)輸、國防、航天、農(nóng)業(yè)和樓宇等領(lǐng)域,目前的工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)可歸為三類:485網(wǎng)絡(luò)、HART網(wǎng)絡(luò)、FieldBUS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。
 
       485網(wǎng)絡(luò):RS485/MODBUS是現(xiàn)在流行的一種工業(yè)組網(wǎng)方式,其特點(diǎn)是實(shí)施簡(jiǎn)單方便,而且現(xiàn)在支持RS485的儀表又特別多?,F(xiàn)在的儀表商也紛紛轉(zhuǎn)而支持RS485/MODBUS,原因很簡(jiǎn)單,RS485的轉(zhuǎn)換接口不僅便宜得而且種類繁多。至少在低端市場(chǎng)上,RS485/MODBUS仍將是最主要的工業(yè)組網(wǎng)方式。
 
       HART網(wǎng)絡(luò):HART是由艾默生提出的一個(gè)過度性總線標(biāo)準(zhǔn),主要特征是在4-20毫安電流信號(hào)上面疊加數(shù)字信號(hào),但該協(xié)議并未真正開放,要加入他的基金會(huì)才能拿到協(xié)議,而加入基金會(huì)要一定的費(fèi)用。HART技術(shù)主要被國外幾家大公司壟斷,近些年國內(nèi)也有公司在做,但還沒有達(dá)到國外公司的水平?,F(xiàn)在有很多智能儀表帶有[HART圓卡],支持HART通訊功能。但從國內(nèi)情況來看,還沒有真正用到這部分功能來進(jìn)行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,最多只是利用手操器對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,由于HART通信速率低、組網(wǎng)困難等原因,HART儀表的應(yīng)用將呈下滑趨勢(shì)。
 
       FieldBus現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò):現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)之一,被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)標(biāo)志著自動(dòng)化控制技術(shù)又一個(gè)新時(shí)代的開始。現(xiàn)場(chǎng)總線是連接控制現(xiàn)場(chǎng)的儀表與控制室內(nèi)的控制裝置的數(shù)字化、串行、多站通信的網(wǎng)絡(luò)。其關(guān)鍵標(biāo)志是能支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字化通信?,F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)近年來成為國際上自動(dòng)化和儀器儀表發(fā)展的熱點(diǎn),它的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了革命性的變化,使自控系統(tǒng)朝著“智能化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、分散化”的方向進(jìn)一步邁進(jìn),形成新型的網(wǎng)絡(luò)通信的全分布式控制系統(tǒng)——現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS(Fieldbus Control System)。然而,到目前為止,現(xiàn)場(chǎng)總線還沒有形成真正統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),ProfiBus、CANbus、CC-Link等多種標(biāo)準(zhǔn)并行存在,并且都有自己的生存空間。何時(shí)統(tǒng)一,遙遙無期。目前,支持現(xiàn)場(chǎng)總線的儀表種類還比較少,可供選擇的余地小,價(jià)格又偏高,用量也較小。
 
        好了,以上就是關(guān)于工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析的相關(guān)介紹,希望能對(duì)你有所幫助!飛暢科技近二十年專業(yè)從事光端機(jī)光纖收發(fā)器、工業(yè)交換機(jī)協(xié)議轉(zhuǎn)換器等工業(yè)通信設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,歡迎前來了解、交流。
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