人物与工业以太网现场总线技术的深入理解包括CAN总线协议中的PGN应用分析

  • 科研动态
  • 2024年12月19日
  • 在工业自动化领域,技术、通信技术和IT技术的融合为现场总线技术和工业以太网技术的发展奠定了坚实基础。工业以太网尤其是其广泛应用,为自动化带来了深远的变革。 现场总线式应用主要用于生产现场中的智能设备与自动化测量控制系统之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。软件是系统重要组成部分,包括组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等。通过选择开发组态软件和控制操作人机接口(MMI)

人物与工业以太网现场总线技术的深入理解包括CAN总线协议中的PGN应用分析

在工业自动化领域,技术、通信技术和IT技术的融合为现场总线技术和工业以太网技术的发展奠定了坚实基础。工业以太网尤其是其广泛应用,为自动化带来了深远的变革。

现场总线式应用主要用于生产现场中的智能设备与自动化测量控制系统之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。软件是系统重要组成部分,包括组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等。通过选择开发组态软件和控制操作人机接口(MMI),可以实现功能块间连接,选定参数,并进行网络组态。在运行过程中,系统实时采集数据,进行数据处理和计算,以优化控制及逻辑控制报警、监视显示报表等。

这种场景具有多变量高性能测量能力,使得仪表不仅具备计算功能,还能提供高分辨率、高准确性、高抗干扰能力以及强抗畸变能力,同时还能够提供仪表状态信息,以便对处理过程进行调整。此外,它还能提供设备诊断信息、管理信息以及运行状态信息。

客户机/服务器模式是目前流行的网络计算服务模式,其中服务器代表数据源,而客户机则表示数据使用者,它从服务器获取数据并进一步处理。这种模式支持组织存储大量有关数据与应用程序,并实现充分共享交叉访问,有高度独立性。

然而,由于工业环境中参数连续变化,大型数据量且操作与控制要求极高,因此形成了一个互访操作分布关系及实时性的分布式系统。服务器操作软件包括Lenix、大型机OS/2、新特征NT应用数据库通讯协议网络管理协议等。

世界上存在约四十种现场总线,每种都有自己适用的领域,如过程自动化医药加工制造交通运输国防航天农业楼宇等。在这些标准之下,最流行的是工业总线HART网络FieldBUS/MODBUS。这类标准实施简单方便,而且现在支持RS485的仪表数量众多,其价格低廉且种类繁多,是当前最主要的一种工业组网方式,但HART由于未真正开放且成本较高,其未来可能呈现下滑趋势。

FieldBus作为当今自动化领域热点技术之一,被誉为自控局域网,其出现标志着自控新时代开始。它支持双向多节点全数字通信,但不同标准如ProfiBus CANbus CC-Link并存各有生存空间,不统一何时遥遥无期。而目前支持FieldBus的仪表品种少价高用小限制大大减少了选择余地。

尽管如此,在传统控制系统分析综合方面,由于瞬时错误丢包延迟影响使得分析复杂性能受损,因此需要更好的解决方案来应对这挑战之一是在于采用一种新的通信协议,即DA,这是一种建立在以太网基础上的完全规范,将基于WEB分布安全体系结构结合起来目标创建基于TCP/IP分散自动化解决方案。这意味着将由5~10MS刷新时间保证响应速度,同时增加非循环传输事件触发修改指令发送等功能,以及直接集成I/O设备。此外还有FF(Fundation Fieldbus)采用高速以太网FCS系统构建主干网而不是H1场景级以下仍然使用H1,这样就构成了开放体系结构供基本过程到先进过程使用21个模块只需通过组态链接即可,这些模块驻留在相连设备中对于复杂批处理混合控制需求也允许柔性模块支援这些需求同时还可用作PLC其他协议通信桥梁因此我们可以推断出:HSE(FF Fundation Fieldbus)为不断改进连续实时调节给予各种解决方案,无论是连续过程还是断续制造或批量制造成本均可满足所需。此外这个系列产品也是企业管理MES ERP集成提供了一套相当成熟标准解释给出了 industrial 以太 网 在商业环境 中 与 工业 环境 中 的 区别 和 对比 首先在 实 时 性 可 靠 性 环 境 适 应 性 等 方 面 能 够 满 足 工 业 现 场 需 求 其 次 在 产 品 设 计 上 采 用 最 新 成 果 如 TCP/IP WEB 等 技 术 确 保 了 工 业 应 用 的 高 度 安 全性 及 灵活性 综上所述 HSE 是一种典型工业以太联网理念体现的一个成功案例,不仅适用于工厂内的大规模部署,也适用于更小规模或特殊要求的情况下的部署。此外,该系列产品还因为其易于配置安装升级维护而被广泛接受,因为它们符合国际标准并且容易整合到现有的IT架构中,从而提高了用户体验并降低了运营成本。

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