PROFINET:新一代开放式工业以太网标准——GB/T25105-2014《工业通信网络 现场总线规范类型10:PROFINETIO规范》发布暨报告会召开

新产品上市周期不断缩短使得自动化技术必须不断创新发展。在过去的几年里,现场总线技术的应用有了显著发展,这促进了自动化系统从集中式向分布式转变。多年以来,PROFIBUS已成为一种应用普遍的设备现场总线,占据全球市场的领先地位已超过20年历史。

基于以太网和现场总线的工业控制网络实训系统设计

对工业控制网络技术的现状和发展趋势进行了深入研究。选择当前工控领域应用十分广泛的工业以太网Profinet及现场总线Profibus-DP,由上位工控机PC、控制主站S7-300 PLC、智能从站变频器MM440、分布式I/O模块ET200S、触摸屏TP177B、工业以太网交换机、温湿度变送器、轴流风机等构成工业控制网络实训系统。研究了工业控制网络实训系统的整体结构、通信方式及原理、软硬件配置、网络组态、硬件组态、人机交互(HMI)应用、PLC梯形图程序编制及变频器参数设置等,通过PLC与变频器的Profibus总线通信,实现了全数字化的工业控制网络。与集散控制系统DCS等半数字化的控制系统相比,工业控制网络具有网络化的优势。工业控制网络实训系统在职业教育院校的理论与实际一体教学、职工培训和科研工作中具有实际的应用价值,值得其他从事自主研制开发实训设备的高职院校借鉴。

以太网和现场总线在工业网络中的应用

本文对以太网和现场总线在工业网络中的应用进行了讨论,给出了两种网络协议相融合的模型并对网络传输效率作出评估,最后对当前工业网络技术的发展提出了自己的观点。

基于工业以太网和现场总线互连的氧化锌生产线网络控制系统

为使分布在不同地域的现场控制设备和控制系统有机地连接成一体,达到宽广地域的远程监视与控制,提出了基于以太网和现场总线互连的氧化锌生产线网络控制系统.该系统设计采用以太网作为企业网的上层设备之间的通信网络,将主控制器、操作员站及管理计算机连接起来.在企业网的最底层采用现场总线的形式.该系统具有成本低、结构简单、可靠性高、控制分散,可实现真正的"全分布式"控制等特点,能够组成开放式自动化控制系统;因而可克服以往集散控制系统和现场总线控制系统的局限性,大大降低控制系统的成本、提高控制系统的性能,并获得优良的性能价格比.

以太网现场总线的跨平台网络通信

核聚变装置EAST极向场电源控制系统由三层网络组成:WINDOWS监测层、QNX实时控制层、现场总线执行层。其中现场总线层负责采集大量现场设备的状态并将其传递给实时控制层和监测层。本文描述了以太网现场总线控制器与QNX和WINDOWS不同操作系统之间的一种跨平台网络通信。实践表明基于MODBUSTCP/IP协议,利用SocketAPI建立的套接字使现场总线同时与两种操作系统之间进行通信是完全可行的,而且是高效的。

基于工业以太网+现场总线的通讯网络设计

首先本文分析了工厂自动化网络结构的具体情况,然后对传统网络中存在的缺陷以及以太网的优势进行了剖析,进一步分析了基于工业以太网和现场总线的系统网络,并深入探讨了软件的具体实现。希望基于工业以太网+现场总线技术的通讯网络设计能够提高系统的扩展性能与耦合性,提升数据传输效率,增加系统的抗干扰能力,为人们提供更优质的服务。

一种工业以太网与现场总线协议转换器的研制

在分析了MODBUS/TCP工业以太网协议和DeviceNet现场总线协议基础上,提出了基于DSP和协议接口模块的协议转换器硬件设计方法。通过在协议转换器中建立统一的报文模型,实现了两种不同协议应用层的转换,进而构建了基于两种协议标准的工业现场网络间的协议转换器。通过组建了一个带有多个通讯节点的实验系统,验证了协议转换器的可行性。

QNX下以太网现场总线多机通信的研究

在实时操作系统QNX6.20下,利用Socket API使基于Modbus TCP/IP协议的以太网现场总线实现多机通信。通过实验确定最佳的多机通信周期,以保证多机实时、可靠地控制和监测现场设备。实验结果应用于核聚变装置极向场电源控制系统中,提高了通信实时性和稳定性。

工业以太网与现场总线的融合

将工业以太网和普通以太网进行了对比,对目前工业控制中可能的几种工业控制网络的实现方式进行了比较,提出了一种适合于工业控制的工业以太网与现场总线融合的方式以及这种方式的特点、适用情况和优缺点。

基于工业以太网的列车通信网络及其仿真研究

随着列车运行速度的提高,新型大容量业务不断出现,带宽已成为列车通信网络传输的主要瓶颈;根据列车通信网络的发展趋势,对未来工业以太网用于列车通信网络的两种可能形式进行了探讨,提出了基于工业以太网的列车通信网络体系结构,利用网络仿真软件对列车通信网络进行了拓扑结构建模、节点建模和进程建模,利用该模型研究了车载工业以太网传输大容量信息传输过程中网络载荷、以太网时延和端到端时延等关键因素;仿真结果表明,通过合理设置网络参数,工业以太网满足列车通信网络的带宽和传输要求,环形网络在中间出现故障情况下,仍然可以保证正常的网络通信。

基于工业以太网与现场总线的煤矿电力监控系统

完善的电力监控系统对于提高煤矿供电质量、保证安全生产至关重要。基于工业以太网和现场总线技术建立的煤矿电力监控系统可以实现电力系统运行监控、实时数据采集与分析、故障报警与事件记录,且具有丰富的图形显示、人机交互操作、数据统计及报表功能,必将在煤矿生产中发挥重要作用。

基于工业以太网的高速列车通信网络仿真研究分析

现代高速列车需要传输大量的数据。传统的现场总线存在带宽低的缺点,不能满足大量数据的传输任务,而工业以太网具备带宽高、成本低等方面的优势。利用仿真软件OPNET,搭建了基于工业以太网的高速列车通信网络仿真模型。针对实际高速列车网络通信数据特性进行分类,并对其进行分析和建模。通过仿真,对基于宽带100 M和1 000 M的工业以太网列车通信网络的延时特性和利用率等方面进行比较分析。仿真结果表明,宽带1 000 M工业以太网能够满足列车通信的实时性和可靠性要求。

CAN现场总线在工业以太网远程监控系统中的应用

CAN是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。它具有传输速度快、自动解决总线竞争、实时性好、可靠性高、纠错能力强等特点,目前已成为一种国际总线标准。由CAN总线组成的局域网可以将很多底层测控设备连接起来,用工控机加接口卡已经实现了对底层设备进行真正意义上的远程控制,但存在着价格和接口卡带来的瓶颈等问题。本文以单片机、CAN器件和网络芯片为核心模块,实现CAN现场总线与以太网之间数据交换,完成对底层设备进行真正意义上的远程监控。这种方案降低了成本,避免了瓶颈。

以太网与现场总线的混合网络设计

介绍了一套现场总线与以太网混合的控制系统 ,这是一种全分散、全开放的控制网络。尝试地设计了一个高速现场总线与上层以太网连接的网关 。

广义现场总线标准与工业以太网

较全面地论述了现场总线及不同工业领域的低层串行数字通信网络的国际标准:包括8类总线的IEC61158标准,以及用于公路车辆数字信息交换的ISO 11898标准,列车通信网标准IEC 61375,用于低压配电与控制装置的控制器与设备接口标准IEC 62026,用于工业机械(机床)运动控制的实时通信标准IEC 61491(SERCOS)。介绍了我国制订现场总线标准的动向。论述了高速以太网用作现场总线的发展趋势。

工业以太网与CAN现场总线比较和应用方案分析

工业以太网和现场总线是工业控制现场中的两大主要网络通信形式。该文在对工业以太网和CAN现场总线进行分析比较的基础上,探讨了其在工业控制领域中的两种应用方案:工业以太网和CAN现场总线共存;工业以太网“一网到底”。这两种方案互有优势,在实际应用中可根据具体情况选用。

基于UDP/IP的工业以太网络通信协议的设计

在供应者/消费者模式下,介绍了基于UDP/IP的UIIE网络协议的设计过程,包括数据报格式设计、数据报封装与解封、系统组态和UIIE程序设计.提出了工业以太网协议的性能评价方法,指出实时性是最重要的性能指标.通过模拟实验系统,进行了网络协议的实时性比较.实验结果表明,基于UDP/IP的UIIE网络协议比基于TCP/IP的通信协议具有更好的实时性,证明了UIIE网络协议的可行性和有效性.

一类工业以太网络通信协议的设计与性能分析

工业网络协议的设计是网络控制系统分析和设计的重要内容.网络诱导的延时值越小,则越有利于系统的稳定和控制算法的设计.在工业以太网络通信协议(IECP)模型中,工业通信协议一般建立在传输层或是应用层.通过工业通信模式、数据报和IECP通信程序,详细介绍了IECP的设计.提出了网络协议的性能指标,指出实时性是最重要的指标,并通过实验系统,进行了基于TCP、UDP和IP的IECP的实时性比较.结果说明了基于不同层IECP的性能差异性.同时也证明了基于不同层IECP的可行性.