PLC与CS互联.ppt

PLC与DCS联网通信 1.工业控制网络简介 1.工业控制网络简介 1.工业控制网络简介 工业控制网络的国内应用现状 集散控制系统（DCS） 应用现状：自75年问世以来，大约经历了3次比较大的变革，70年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各个DCS厂家自己开发，也没有动态流程图，通信网络基本上都是轮询方式的；80年代通信网络较多使用令牌方式；90年代操作站出现了通用系统，90年代末通信网络有的开始部分遵循TCP/IP协议，有的采用以太网，DCS经过在国内20多年的发展，已经广泛应用于各工业领域并趋于成熟，成为目前的工业控制的主流 近年来，为了使DCS更适用于工业生产，新一代的DCS做了一部分改进： 系统开放化 采用通用工作站 超大型化和微型化 通信介质多样化 DCS与PLC相互融合 软件不断丰富 DCS发展方向： 向综合方向发展 向智能方向发展 工业PC化 现场总线控制系统（FCS） 应用现状：现场总线发展迅速，现在处于群雄并起、百家争鸣的阶段，目前有40多种，最有影响力的有5种，分别为FF、Profibus、HART、CAN和Lonworks。 发展方向：许多专家预测以太网将是它们的最终发展方向，这些是由以太网的特点及现状决定的。 以太网：工业自动化控制系统的网络结构发展越来越分散化，同时系统越来越复杂，内部的连接要求越来越高速化紧密化，更多的是系统细分成了独立的控制孤岛，因此对网络的要求也越来越高；价格因素也是目前很关键的一方面；加之管控一体化的要求，更加使以太网显示出其优势 充分考虑今后的发展需要，具有高传输速率，目前到1000M/S 高传输安全性和可靠性，集线器技术的确定性 几乎不需要考虑网络的拓扑结构 传输物理介质：双绞线、光纤、同轴电缆 集线器的应用可不需要考虑网络的扩展 建立一个标准：一个新的工业控制总线标准 与IT连接，“世界标准”的TCP/IP技术的应用 在整个网络中的随机的网络存取技术 低成本高性能面向未来的开发 工业以太网应用现状：工业以太网与现场总线相比，它能提供一个开放的标准，是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成，解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题，但从目前的发展看，工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式 混合EtherNet/Fieldbus的网络结构 这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展，并尽可能的和其他网络形式走向融合，但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的，在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟，而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求，实现真正的全分布式系统。因此，在企业信息层采用以太网，而在底层设备级采用现场总线，通过通信控制器实现两者的信息交换。 基于Web的网络监控平台　　嵌人式以太网是最近网络应用热点，就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通，从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部，可以利用企业信息网络，进行工厂实时运行数据的发布和显示，管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器，连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-4.85接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 工业以太网发展方向： （一） 工业以太网与现场总线相结合　 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展，在技术上日渐成熟，在市场上也开始了全面推广，并且形成了一定的市场。就目前而言，全面代替现场总线还存在一些问题，需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构，开发出基于工业以太网的系列产品。因此，近一段时间内，工业以太网技术的发展将与现场总线相结合 （二） 工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋　　 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础，从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍，为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。 1.工业控制网络简介 工业控制网络分类： 按交换技术划分：线路交换网、分组交换网。 按传输技术划分：广播网、非广播多路访问网、 点到点网。 按拓扑结构划分：总线型、星型、环型、树型、 全网状和部分网状网络