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[导读]随着传统制造企业正在加快智能制造转型的进程,工业互联网迅速在全世界范围内兴起。在工业互联网的技术构架中,通过各类通讯方式接入不同设备、系统和产品,来采集海量数据是其重要的一环。本文将重点介绍工业底层设备的两种通讯方式:现场总线和工业以太网。

一、现场总线

现场总线是应用在生产现场,用于连接智能现场设备和自动化测量控制系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 它是一种工业数据总线,是自动化领域中底层数据通信网络。


控制组成

01

现场总线控制系统

它的软件是系统的重要组成部分,控制系统的软件有组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等。首先选择开发组态软件、控制操作人机接口软件MMI。通过组态软件,完成功能块之间的连接,选定功能块参数,进行网络组态。在网络运行过程中系统实时采集数据、进行数据处理、计算。优化控制及逻辑控制报警、监视、显示、报表等。

02

现场总线的测量系统

其特点为多变量高性能的测量,使测量仪表具有计算能力等更多功能,由于采用数字信号,具有高分辨率、高准确性、抗干扰畸变能力强等特点,同时还具有仪表设备的状态信息,可以对处理过程进行调整。

03

设备管理系统

可以提供设备自身及过程的诊断信息、管理信息、设备运行状态信息(包括智能仪表)、厂商提供的设备制造信息。

04

总线系统计算机服务模块

以客户机/服务器模式是目前较为流行的网络计算机服务模式。服务器表示数据源(提供者),应用客户机则表示数据使用者,它从数据源获取数据,并进一步进行处理。客户机运行在PC机或工作站上。服务器运行在小型机或大型机上,它使用双方的智能、资源、数据来完成任务。

05

数据库

它能有组织的、动态的存储大量有关数据与应用程序,实现数据的充分共享、交叉访问,具有高度独立性。工业设备在运行过程中参数连续变化,数据量大,操作与控制的实时性要求很高。因此就形成了一个可以互访操作的分布关系及实时性的数据了系统。

06

网络系统的硬件与软件

网络系统硬件:系统管理主机、服务器、网关、协议变换器、集线器、用户计算机等底层智能化仪表 网络系统软件:NetWarc、LANMangger、Vines 服务器操作软件:Lenix、os/2、windowNT、应用软件数据库、通信协议、网络管理协议等。

二、工业以太网


工业以太网是基于IEEE 802.3 (Ethernet)的强大的区域和单元网络。当以太网用于信息技术时,应用层包括HT-TP、FTP和SNMP等常用协议,但当它用于工业控制时体现在应用层的是实时通信、用于系统组态的对象以及工程模型的应用协议,至21世纪还没有统一的应用层协议,但受到广泛支持并已经开发出相应产品的有4种主要协议:HSE、Modbus TCP/IP、ProfINet、Ethernet/IP。

工业以太网就是用在工业上的以太网,总的来说以太网是使用TCP/IP协议的。在现场总线协议当中为了提高传输效率,一般只定义七曾协议中的物理层、数据链层和应用层。为与以太网融合通常在数据包前加入IP地址,并通过TCP来进行数据传输。

其实以太网就是现场总线,就好比总线的各种协议一样。


        操作要求

  1. 工业生产环境的高温、潮湿、空气污浊以及腐蚀性气体的存在,要求工业级的产品具有气候环境适应性,并要求耐腐蚀、防尘和防水。

  2. 工业生产现场的粉尘、易燃易爆和有毒性气体的存在,需要采取防爆措施保证安全生产。

  3. 工业生产现场的振动、电磁干扰大,工业控制网络必须具有机械环境适应性(如耐振动、耐冲击)、电磁环境适应性或电磁兼容性(EMC)等 。

  4. 工业网络器件的供电,通常是采用柜内低压直流电源标准,大多的工业环境中控制柜内所需电源为低压24V直流。

采用标准导轨安装,安装方便,适用于工业环境安装的要求,工业网络器件要能方便地安装在工业现场控制柜内,并容易更换。

  

  根据美通社的的新闻了解到,北京2021年6月18日 /美通社/ -- Analog Devices, Inc. (Nasdaq: ADI)今日推出长距离工业以太网解决方案,以扩展其ADI Chronous工业以太网产品系列。该解决方案可以提供从边缘至云端的长距离以太网连接,支持实时可配置,并能够降低能耗和提高资产利用率。新推出的ADI Chronous产品支持10BASE-T1L物理层以太网标准,可在工业设备和楼宇设施应用中从偏远和危险地方的边缘节点传送新的数据流。现在,我们可以通过网络无缝访问这些以前无法获取的数据,并使用它们来评估各种因素,例如资产健康状况、原材料使用情况以及过程参数,使制造过程更加洁净环保。





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