通常我们考虑将控制系统网络化,主要将网络化与现场总线联系在一起。在控制领域较有影响的现场总线系统有:FF、LonWorks、Profibus、CAN、HART,以及RS485的总线网络等。现场总线基金会己经制定的统一标准((FF),其慢速总线标准Hl已得到通过成为国际标准,其高速总线标准H2还在制订中。但是由于商业利润、技术垄断等原因,现场总线产品仍然是百花齐放的局面,这对降低系统成本,扩大应用范围产生不利影响。
以太网已经得到广泛应用,主流产品的速度己经达到100Mbps,千兆以太网也己经投入使用,其网络产品和软件发展速度很快。以太网以成本低、组网方便、软硬件丰富、可靠性高等特点得到了广泛的认可。
Internet飞速发展的主要原因在于以太网和TCP/IP协议的广泛应用,TCP/IP协议是极其灵活的,几乎所有的网络底层技术都可用于传输TCP/IP的通信。应用TCP/IP的以太网已经成为的分组交换局域网技术,同时也是开放性的网络技术。
由此,我们考虑将Internet及其相关技术集成到现有控制系统中,利用Internet上开放的、并且己经成熟的技术对现有的控制系统进行升级改造,加快工业企业的信息一控制一体化进程,不失为一种较为可行的问题解决方案
控制网络的发展,其基本趋势是逐渐趋向于开放性、透明的通讯协议。上述出现的问题,根本原因在于现场总线的开放性是有条件的、不彻底的。以太网具有传输速度高、低耗、易于安装和兼容性好等方面的优势,由于它支持几乎所有流行的网络协议,所以在商业系统中被广泛采用。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。现场总线由于种类繁多,互不兼容,尚不能满足这一要求。而以太网的TCP/IP协议的开放性使得在工控领域通讯这一关键环节具有无可比拟的优势
了克服DCS系统的技术瓶颈,进一步满足现场的需要,现场总线技术应运而生,它实际上是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数字式、多节点通信网络,也被称为现场底层设备控制网络(INFRANET)。和Internet、Intranet等类型的信息网络不同,控制网络直接面向生产过程,因此要求很高的实时性、可靠性、资料完整性和可用性。为满足这些特性,现场总线对标准的网络协议作了简化,省略了一些中间层,只包括ISO/OSI7层模型中的3层:物理层、数据链路层和应用层。
现场总线在发展的最初,各个公司都提出自己的现场总线协议。IEC组织于1999年12月31日投票,确定了8大总线作为国际现场总线标准,其中包括CANBus、ProfitBus、InterBus-S、ModBus、FOUNDA-TIONFieldbus等等。而在此基础上形成了新的现场总线控制系统(FieldbusControlSystemFCS)。它综合了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术和智能仪表等多种技术手段,从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字———模拟信号控制的局限性,构成一种全分散、全数字化、智能、双向、互连、多变量、多接点的通信与控制系统。相应的控制网络结构也发生了较大的变化。FCS的典型结构分为3层:设备层、控制层和信息层。
虽然现场总线技术发展非常迅速,但也存在许多问题,制约其应用范围的进一步扩大。
GE FANUC IC3606SPCC1D IC3606SPCC1D
FLUKE 720A 720A
FISHER ROSEMOUNT 01984-4164-00044
FESTO ELECTRIC DNC-63-192-PPV-A-K3-KP DNC63192PPVAK3KP
FANUC A350-0004-T012/01 A3500004T01201
FANUC A20B-0009-0930 A20B
FANUC A06B6059C212 A06B6059C212
FANUC A06B-6058-H225 A06B6058H225
FANUC A06B-6050-H004 A06B6050H004
FANUC A06B-1003-B100 A06B1003B100
FANUC A06B-0651-B005 A06B0651B005
FANUC A06B-0641-B011 A06B0641B011
FANUC A06B-0502-B751 A06B0502B751
FANUC A06B-0368-B231 A06B0368B231
DYNASERV DR-1100A-115 DR1100A115
DYNAMATIC 15-867-13 1586713
CUTLER HAMMER P3BDK3400GN P3BDK3400GN
CUTLER HAMMER NS360900A NS360900A
CUTLER HAMMER DH363UWK316 DH363UWK316
CUTLER HAMMER DH363NWK DH363NWK
CUTLER HAMMER 92-01815-03
CONTROL TECHNIQUES UNI-3403 UNI3403
CONTROL TECHNIQUES FX-6120 FX6120
CONSULTRONICS DLS400 DLS400
COGNEX 800-5855-1BB
CISCO UCS-IOM-2208XP UCSIOM2208XP
CARRIER 06DS8246BC365ARP 06DS8246BC365ARP
BOSCH-102
BOSCH-100
BARDAC PLX115/270 PLX115270
BALDOR ZD18H440-EO-D ZD18H440EOD
BALDOR MB7-160-AB MB7160AB
BALDOR ID15H450-EO ID15H450EO
BAILEY CONTROLS INNPM-12 INNPM12
AVTRON AFS056-4CNO-C AFS0564CNOC
ATLAS COPCO ETD-S7-50-13-CTADS ETDS75013CTADS
ASEA BROWN BOVERI QK-190-0R6501 QK1900R6501
ASEA BROWN BOVERI 750191-001BB
ASEA BROWN BOVERI 671B157A11 671B157A11
ASEA BROWN BOVERI
ASEA BROWN BOVERI 5777
ASEA BROWN BOVERI-EV/9EV9
ASEA BROWN BOVERI-AVAV
ASEA BROWN BOVERI-CX/5CX5
ASEA BROWN BOVERI-CXCX
ASEA BROWN BOVERI
ASEA BROWN BOVERI
ASEA BROWN BOVERI
APC ET41150 ET41150
ANN ARBOR 0194
ALLEN BRADLEY MPL-B860D-SJ72AA MPLB860DSJ72AA
ALLEN BRADLEY HPK-B1310C-SA42AA HPKB1310CSA42AA
ALLEN BRADLEY 8520-DSP-EXEC1-L15S 8520DSPEXEC1L15S
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ALLEN BRADLEY 6500-PS7DSP 6500PS7DSP
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ALLEN BRAD