如何选择工业网络？--谈三层网络结构 点击：6414 | 回复：54
发表于：2002-11-30 22:11:00
楼主
如何选择工业网络？--谈三层网络结构
今天的制造商对网络的首要要求已从单纯追求高速度转向先进技术、系统性能和生产力。为了提高生产力、降低成本，制造商需要依靠先进的工业网络技术迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的说法。
在这一领域，北美最大的自动化供应商罗克韦尔自动化公司推出了世界领先的工业网络平台方案，即三层网络结构：以太网(Ethernet)、控制网(ControlNet)和设备网(DeviceNet)。
以太网属国际标准，现已广泛用于程序维护、向MIS和MES系统传递工厂数据、监控、连接人机界面、记录事件和告警。以太网工业协议(Ethernet IP)作为信息网络，为上层网络计算机系统提供读取工厂数据的途径，并提供可编程设备支持(PDS)。
控制网(ControlNet)也是一种国际标准(IEC61558)，是一个非常先进的网络，可满足实时、高产量应用系统的控制要求。其主要特点是使多个智能自动化高速控制设备有效共享信息，共同完成监控、工作单元协调、操作界面、远程设备配置、编程以及排故等。
设备网(DeviceNet)属工业设备层的网络，提供简单工业设备(如传感器和激励器)与高层设备(如PLC控制器和计算机)之间的连接。设备网是一个灵活开放的网络，可兼容不同供货商的设备。它可提供高速读取广泛工厂设备数据的途径，减少布线。2000年7月，国际电工技术委员会(IEC)将设备网确立为国际标准(IEC62026)。
在这一构中，每一个核心网络----设备网、控制网和以太网工业协议都使用了先进的"生产者/客户"模式来优化生产效率。而传统自动化网络使用的是"主-从"方式，用户往往为收集和发布数据耗费大量时间用于控制器编程，因此系统配置能力受到极大限制，效率较低。"生产者/客户"模式可以使系统配置能力可以得到无限扩大，而且免去了大量复杂的编程工作，从而大大提高了生产效率。
面对目前市场上存在大量不同的网络，许多用户为无法确定未来哪一种网络会得到普及而忧虑。由于以太网、控制网和设备网均为开放技术，而且都是国际标准，因而用户可以从多家供货商挑选性能价格最合适的设备，不必拘泥与某一家或几家的产品，从而大大增加了用户选择产品的灵活性。
许多朋友常常为选择什么品牌的PLC或其它控制器而绞尽脑汁。我认为，对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲，选择网络才是最重要的。首先，网络必须是开放的，以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行；再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准。
当确定网络结构后，选择适合该网络的产品就比较容易了，对于开放的标准，一般有多个供应商提供控制器供你选择。当然，具体型号还要考虑点数规模、程序容量、通讯能力等因素。
(上文部分摘引自ROCKWELL报告)
发表于：2005-05-04 13:40:00
45楼
关于工控网络的问题，我也想和朋友们探讨一下。纯属个人观点。
1.首先分层方面，3层的概念在工业以太网的飞速发展下，越来越朝 两层甚至更少的方向发展，特别是工业以太网交换机解决了原先以太网的碰撞机制问题，但现在各个厂家的所谓的工业以太网的应用层协议都不兼容，造成不能互连。真正意义上的以太网络上的分布式I/O现在还不是用得很广，西门子正在推的profinet不知道在这方面做得如何，如果很成功的话工控界的蛋糕要来一次重新瓜分。
2.所谓的协议开放问题。之前种种很多的网络，虽然很多协议都公开了，各大厂家都面临既希望它推广又不希望它太广的尴尬局面。一方面希望网络推广了有更多的人用它的系统和厂品；另外一方面，推得太广了，同一网络上兼容的产品过多了又会威胁到它自己。所以它们通常的做法都是公开协议但不让你很容易的能做出来。就说上面的DeviceNet吧，没有专用的协议芯片可以买，Omron有这个芯片，但最终决定不在大陆卖。这样造成开发门槛过高，听起来很好听，做起来就不容易了。
3.顺便聊聊国内的PLC。接触过一些这方面的人，首先没有自己网络体系，真的很难，现在做工控的已经越来越看重系统的解决方案了，没有网络就很难有大发展，这个市场已经被老外瓜分的一塌糊涂了，新品牌真的很难立足，就算是国外的艾默生这样的企业考虑再三才开始做PLC了，但它的DCS还是很厉害，而且有很强的工程实力，可以在项目中去推广。但国内的企业，代理分销的居多，而且互相杀价都没多少利润根本很难发展起来，连活命都有问题，怎么能有这种资金实力去做冒险的开发，当然也有些人在尝试了，特别在OEM方面有独到之处的公司，积累了一定实力后可以发展单体的东东。
假期无事，想到哪里写到哪里，见笑了。
发表于：2005-05-05 09:44:00
46楼
1.关于三网，现在施耐德公司可以做到将管理网、控制网和设备网全部采用以太网的方式，利用以太网可以无缝的访问到所有的设备，只需一套factorycast软件。同时，所有的以太网模块中都集成了webserver功能，只需通过windows系统下的IE浏览器就可以访问所有PLC的配置、参数等，这就是"透明就绪"概念,比其它自动化厂家的先进多了。
2.说道开放，施耐德公司的modbus和modbus TCP/IP协议目前为止，已经成为了国家标准，所有，我们可以用高级语言自己编程做一些PLC与上位机的通讯，而不需要购买任何软件或硬件，这是其它厂家都做不到的。
3.simens、ge、ab、schneider用过很多，有人说ge是农民工生产的（外观粗糙），simens的也好不到那儿，ab还可以，schneider的用起来最顺手，简单、方便、灵活、可靠。
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