工业通信网络现有架构的梳理总结和未来运营商的发展策略

工业通信网络向网络化、数字化、智能化方向发展,已经不能被视为简单的通信网络,而是组成自动化控制系统的关键子系统。从现有的工业通信网络系统架构出发,对工业模型进行了系统梳理,将其划分为企业外部和企业内部,现有的架构主要集中于制造企业内部工厂内,主要参考ISA-95模型,包含现场级、控制机、车间级和工厂级4层,每层之间的网络配置和管理策略相互独立。然后详细分析了现有的工业网络技术体系和面向制造业未来发展的网络升级需求,最后提出通信运营商的发展策略。

工业通信网络及系统技术

对工业通信技术进行简要概述,讲述了现场总线和工业无线技术的特点、应用及进展,介绍了工业通信网络中的热点技术,包括设备级、系统级两种多总线集成技术,EDDL、FDT设备描述技术及网络安全技术。同时,阐述了工业通信产品开发的解决方案。

基于现场总线的工业通信网络模型与网络集成的研究与设计

本文在某卷烟厂控制系统网络设计的基础上,介绍了基于现场总线的工业通信网络模型与网络集成的原理及集成方法。其中,详细介绍了OPC技术原理及其在网络集成中的实现,ProfiBus总线与以太网技术结合的产物PROFINET的基本原理及其在控制系统网络中的实现,以及新颖的WebGateway的作用、设计结构与原理。

工业通信网络应用层的基本功能与要素

工业通信网络向网络化、数字化、智能化方向发展,已经不能被视为简单的通信网络,而是组成自动化控制系统的关键子系统。本文从应用角度,分析工业通信网络应用层的基本功能,包括周期性过程数据传输、非周期性变量读写访问、报警机制和网络/系统管理。为实现这些基本功能,工业通信协议需提供数据/变量ASE、报警ASE和管理ASE等基本应用服务元素,以及C/S、P/S和R/S通信关系。

基于改进免疫算法的工业通信网络控制器故障位置检测

以单一智能挖掘算法为主的控制器故障位置检测很容易陷入局部最优,导致检测难度增加,为此该文提出基于改进免疫算法的工业通信网络控制器故障位置检测方法。设计工业通信网络控制器故障告警关系二分图与关系边约束,建立控制器故障关联函数。采用小波包提取故障关联函数输出的高频数据特征,将其作为免疫系统的原始种群。通过改进免疫算法得出最优抗体,最优抗体所在位置即为故障位置,得到故障位置检测结果。实验结果表明,该方法可以有效缩短控制器故障位置检测耗时以及误检率,提升检测效果。

基于生产线的工业通信网络方案设计与分析

工业通信网络连接现场设备、控制器、人机界面、监控系统以及企业管理系统,是工业生产系统中信息传输,生产系统稳定安全运行的重要基础。近年来,工业通信网络的飞速发展,给工业生产带来了很好的经济效益。基于此,研究生产线中工业通信网络的布局,结构,方案,通信检测问题,具有重要的意义,并论述了工业通信网络的发展趋势。

推荐性国家标准GB/T 29910.1～6-2013《工业通信网络 现场总线规范 类型20:HART规范》发布暨报告会在京举行

2014年5月8日在北京举行了由中国全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)秘书处、HART基金会和ITEI联合举办的推荐性国家标准GB/T 29910.1～6-2013《工业通信网络现场总线规范类型20:HART规范》发布暨报告会. 会上中国标准化管理委员会工业二部领导宣布《工业通信网络 现场总线规范 类型20:HART规范》(6部分)已被国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准为推荐性国家标准,标准号为GB/T29910.1～6-2013,并在致辞中提出宣贯、推广应用的希望和要求.

5G和数字孪生下的工业光纤通信网络路由优化

为了提高工业光纤通信网络的路径优化效果和负载均衡能力,提出5G和数字孪生下的工业光纤通信网络路由优化方法,首先结合5G技术和数字孪生技术对工业光纤通信网络展开建模分析,获得网络状态数据;其次,将最小化最大链路利用率和路径时延作为目标,建立工业光纤通信网络路由优化目标函数;最后采用改进的麻雀算法对目标函数求解,实现工业光纤通信网络路由的优化。实验结果表明,所提方法的最大链路利用率在20%以内、路径时延最大值为0.27 s、死亡节点数量为全部节点的1/8,验证了所提方法具有良好的路径优化效果和负载均衡能力。

工业网络通信技术在硝化生产监控系统中的应用

用多种先进的工业网络通信技术建立一个监控平台,实现对二硝基氯化苯生产过程的监控,提高产品质量和系统的安全性,降低工人的劳动强度。

基于西门子工业网络通信安全的研究与分析

随着工业网络化、信息化以及自动化与计算机网络技术的紧密结合和快速更新发展,工业生产的信息化和网络化已经成为了当今社会工业发展的必然趋势,即工业4.0智能化时代已经到来。信息的交换与传输不再局限于现场设备的控制,对于企业管理层都要做到信息的互通和数据的安全传输,笔者旨在研究网络通信的实时性、可靠安全性以及网络故障的远程智能诊断与排除等功能。

工业控制网络通用技术要求——智能制造标准体系基础标准研制

根据工信部智能制造专项《工业控制网络标准研究和验证平台建设》目标,制定《工业控制网络通用技术要求》国家标准。本文按照标准中所提的各项技术要求,从确保通信质量、通信性能以及网络功能三方面阐述标准的核心内容。

工业通信与5G工业应用

文章主要从以下方面来介绍:首先是工业过程与控制系统;其次是工业通信网络及特性分析。再次是5G工业应用发展与挑战;最后进行总结和展望。工业过程与控制系统工业通信和工业网络都是为了工业生产、工业控制服务的,按工业生产过程变量的时间连续性,工业生产的典型过程可分为连续控制和离散控制。

AB系统的工业网络通信--EtherNet/IP网络

随着现代信息技术和计算机技术的不断发展,分布式控制系统在企业自动化和过程自动化中应用迅速增长,现场总线技术已成为工业网络通信中的佼佼者。网络通信方式的多样化和通信效率的提高,使信息交换领域从现场设备控制层发展到企业管理层,以网络为主的自动化分布式控制系统成为行业趋势。

基于组合赋权和云模型的工业通信质量评估

针对工业通信网络缺少通信质量评估方法的现状,提出基于组合赋权和云模型的工业通信质量评估方法。结合工业通信网络的背景,选取8个工业通信指标建立工业通信网络评价体系。运用最优传递矩阵改进的层次分析法和变异系数法分别计算指标的主观权重和客观权重,基于离差最大化思想进行组合赋权,避免单一确权方法计算指标权重的片面性。结合云模型将指标权重量化为评价等级,直观地反映评价结果。仿真结果表明,该方法能够有效地评价工业通信质量。

一种基于确定性调度的工业无线网络路由算法

现有无线通信技术和无线传感器网络中的路由协议无法完全满足工业现场应用需求。为了解决工业无线网络中数据通信的确定性、可靠性和实时性等问题,提出了一种基于确定性调度与链路质量的前k优路径路由算法,根据IEEE802.15.4的工业无线网络DL子网的特点,选取传输延时和链路质量作为路径选择的评价标准。通过算法的实现、仿真分析以及测试,结果表明:该算法有效的改善了通信过程中的确定性、高可靠性等问题,并降低了网络开销、节省了网络资源。

工业网络中非标准VPN的安全技术研究

针对在工业控制领域中,传统的监控与数据采集独立运转且很少配置安全管理的问题,利用N2N为工业网络之间的通信构建一条安全通道,使用数字证书对加入的节点进行身份验证,借助IKEv2协议实现节点之间的协商通信,并通过动态选择加密算法及通信密钥,有效提高了N2N在工业网络通信中的安全性.

煤炭洗选自动化控制系统中通信网络的设计分析

分析了煤炭洗选企业自动化控制系统中通信网络的设计特点,对现场总线、工业以太网和无线通信在洗选通信网络中的应用进行了探讨,并对其应用效果进行了阐述。

智能电器通信技术综述

给出了智能电器的定义及硬件构成。根据信号是否被编码成数据,对智能电器传输的信号进行分类,为信号的检测/接收、输出/发送提供原理依据。在简介了作为智能电器通信基础的基本网络技术和通信技术的基础上,介绍了智能电器通信涉及的工业通信网络国际标准和国家标准,进而阐述了智能电器通信所用的两类典型通信技术/网络:基于UART的简单串行通信和基于通信控制器的通信。提出了智能电器通信技术的12个研发要点,以供研发人员参考。最后指出了智能电器通信技术的发展趋势,对相关机构进行相应的技术储备具有一定的价值。

用于工厂自动化的WIA-FA无线网络技术应用层设计

WIA-FA是我国自主研制的面向工厂自动化的无线网络技术,实现工厂自动化设备之间高安全、高可靠的无线信息交互。本文重点介绍WIA-FA网络技术的应用层规范,包括为分布式控制应用而定义的用户应用进程和用户应用对象,为实现3种应用数据的传输与使用而定义的通信模型和应用服务,以及组态和报警机制及其国际和国内标准化现状。