工业以太网与现场总线技术详解人物探索现场总线概念的世界
技术的飞速发展已经深刻影响了工控领域,其中工业以太网与现场总线技术的融合为自动化带来了革命性的变革。随着这些技术的普及,生产现场、智能设备和自动化测量控制系统之间的数字通信网络日益完善。
软件是系统运行不可或缺的一部分,包括组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等。开发人员首先会选择组态软件来连接功能块,设置参数,并进行网络配置。在实时数据采集和处理过程中,系统能够优化控制逻辑,同时提供报警、监视、显示和报表功能。
工业仪表采用数字信号,有着高分辨率、高准确性,以及抗干扰能力强。它们还能提供状态信息,使得处理过程更加灵活。此外,它们可以诊断设备自身及过程信息,对于管理来说至关重要。
客户机/服务器模式是目前最流行的网络计算服务方式,其中服务器作为数据源,而客户机则作为数据使用者,它从服务器获取并进一步处理数据。这种模式在工业环境中尤其有效,因为它支持组织存储大量数据,并实现充分共享与交叉访问。
服务器操作系统如Lenix、os/2和windowNT,以及应用程序数据库、中间件协议等都是关键组成部分。此外,由于通信需求不断增长,现有的四十余种现场总线正在逐渐被更先进的标准所取代,如RS485/MODBUS,这些标准实施简单且价格合理,但仍面临HART网络等竞争对手。
HART是一个基于电流信号上叠加数字信号的协议,但由于其封闭性较强,其应用受限。而FieldBus是一种全新的自动化解决方案,它将传统控制结构转变为智能化、高效率的人机交互平台。不过,由于缺乏统一标准,每个厂商都有自己的生态圈,不同类型的FieldBus存在并行存在,而且各自都有自己的优势与局限性。
工业以太网则是在商用以太网基础上,以满足工业环境特定的要求而设计出来的一个新型通信网络。这意味着它不仅要具备高性能,还要具有耐腐蚀、高温以及良好的抗振动能力,同时也需要具备适应不同环境条件下的通讯协议。DA是一种建立在以太网基础上的分布式自动化规范,它结合了WEB技术和安全体系架构,为TCP/IP协议提供了一种分散自动化解决方案。而FF基金会则致力于开发FCS系统,将高速以太网用于主干网络,同时保留H1现场总线用于下层设备,从而形成一个开放且可扩展的大规模集成体系结构。