工業(yè)以太網(wǎng)集成現(xiàn)場(chǎng)總線的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的發(fā)展，信息交換的領(lǐng)域已經(jīng)覆蓋了工廠、企業(yè)乃至世界各地的市場(chǎng)，因此，需要建立包含從工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到控制層、管理層等各個(gè)層次的綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，建立以工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息化系統(tǒng)。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)直接面向生產(chǎn)過(guò)程，肩負(fù)著工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行一線測(cè)量與控制信息傳輸?shù)奶厥馊蝿?wù)，因此它通常應(yīng)滿足強(qiáng)實(shí)時(shí)性、高可靠性、惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適應(yīng)性、總線供電等特殊要求和特點(diǎn)。 控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其基本趨勢(shì)是逐漸趨向于

2、開(kāi)放透明的通訊協(xié)議。以太網(wǎng)正逐步向現(xiàn)場(chǎng)級(jí)深入發(fā)展，并盡可能和其他控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合。但以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議原本就不是面向控制領(lǐng)域的，在體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議規(guī)則、物理介質(zhì)、數(shù)據(jù)傳輸、應(yīng)用軟件、適用環(huán)境等諸多方面與成熟的自動(dòng)化解決方案（如PLC、DCS、FCS等）相比有很大差異，要想做到完全意義上的融合是很困難的。因此，其他控制網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)保留各自優(yōu)點(diǎn)并互為補(bǔ)充，是目前以太網(wǎng)進(jìn)入控制領(lǐng)域最常見(jiàn)的應(yīng)用方案。 本課題研究的目的，是在對(duì)工業(yè)以

3、太網(wǎng)的通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)模型、適用環(huán)境等方面的研究基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究工業(yè)以太網(wǎng)集成現(xiàn)場(chǎng)總線時(shí)面臨的通信實(shí)時(shí)性、設(shè)備互操作性等問(wèn)題以及解決的關(guān)鍵技術(shù)?；谖覈?guó)提出的EPA工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，本文提出了一種新型工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型，從協(xié)議組成、控制運(yùn)行和診斷運(yùn)行等幾方面進(jìn)行了討論。根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，本文設(shè)計(jì)了工業(yè)以太網(wǎng)集成現(xiàn)場(chǎng)總線的系統(tǒng)架構(gòu)方案，并對(duì)MODBUS/TCP工業(yè)以太網(wǎng)和EPA工業(yè)以太網(wǎng)集成現(xiàn)場(chǎng)總線用實(shí)例加以驗(yàn)證。同時(shí)根據(jù)電力設(shè)備故障診