1 工业控制网络概述
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工业控制网络与Ethernet和TCP/IP技术1 引言20世纪80年代中期发展起来的现场总线(Fieldbus)技术,由于其适应了工业控制系统向分散化、网络化和智能化发展的方向,促进了目前的自动化仪表、DC S(Distributed Control System) 和PLC等产品所面临的体系结构和功能结构的重大变革,导致工业自动化产品的更新换代,从而给控制领域带来了一场革命。
但是,目前现场总线标准不统一,多种总线互不兼容,不同公司的控制器之间不能实现相互高速的实时数据传输,信息网络存在协议上的鸿沟,难以实现真正的开放性。
而以太网以其低成本、通信速率高、高度开放性的优点逐渐受到人们的关注。
2 以太网技术介绍2.1 以太网技术基础以太网是由DEC、Intel和Xerox三家公司在20世纪70年代开发研制的。
它采用的是载波侦听/冲突检测(CSMA/CD)的多路访问协议。
设计以太网最初是为了使系统能够不局限于某一种传输介质,如光纤、同轴电缆、无线电波,因此取名为以太网。
80年代中期,IEEE在DEC、Intel和Xerox三家公司开发的以太网基础上,制定了802.3LAN标准。
因此,现在有IEEE的802.3LAN标准和DIX II以太网2个标准,但二者差别不大,他们的帧格式如图1所示。
图1 DIX Ethernet数据帧格式在IEEE 802.3标准中,定义目的地址和源地址长度是2字节或者6个字节。
因此帧的长度范围是64-1518个字节。
需要注意的是在实际应用中,目的地址和源地址长度都是6字节,因此帧的实际最小长度为72个字节。
2.2 以太网技术的特点以太网由于其应用的广泛性和技术的先进性,逐渐应用于工业现场。
与目前的现场总线相比,以太网具有以下优点:(1) 成本低廉目前以太网卡的价格只有Profibus、FF等现场总线网卡的1/10。
(2) 应用广泛以太网可以保证多种开发工具和开发环境可供选择。
《⼯业控制⽹络》课程教学⼤纲《⼯业控制⽹络》课程教学⼤纲课程编码:T1060260课程中⽂名称:⼯业控制⽹络课程英⽂名称:INDUSTRIAL CONTROL NETWORK总学时:40讲课学时:28实验学时:12学分:2.5授课对象:电⽓⼯程及其⾃动化专业先修课程:电路集成电⼦技术嵌⼊式系统原理及应⽤⼀、课程教学⽬的⼯业控制⽹络即现场总线是3C(Computer,Communication and Control)技术发展汇集成的结合点,是信息技术、数字化智能化⽹络发展到现场的结果。
现场总线是⾃动化及电⽓⼯程领域当前和今后的发展热点。
现场总线已在国民经济各个领域和国防领域中获得了⼴泛应⽤,⽽且应⽤得越来越普遍。
例如,对于电⽓⼯程领域,在现代电机驱动与控制装置(如变频器)中、在数字化变电站、配电系统/继电保护装置中、在智能电器中、在楼宇⾃动化装置中,⼏乎均要求配置现场总线通信接⼝;对于国防领域,在航空航天设备、舰船、装甲车辆中均使⽤了现场总线系统。
本课程以现场总线基本技术及其节点设计为主要内容,⽬的是使学⽣掌握现场总线通信与⽹络基本知识,学会阅读并理解现场总线协议/规范,能够设计⼀般设备的现场总线通信接⼝,掌握典型现场总线系统的基本应⽤技术,并为学⽣进⾏现场总线系统设计和现场总线分析奠定⼀定的基础。
⼆、教学内容及基本要求本课程的主要内容包括计算机⽹络与现场总线的基础知识、国际标准现场总线及其它主流现场总线协议/规范、现场总线节点设计以及现场总线系统应⽤技术基础。
第1章绪论现场总线的发展历程、概念、组成、技术特点与优点,标准及应⽤领域。
第2章数据通信与计算机⽹络基础数据编码⽅式、信号传输⽅式、通信⽅式等数据通信基础知识;⽹络拓扑结构、传输介质、硬件组成与介质访问控制⽅式等计算机⽹络基础知识;协议分层、接⼝和服务、服务原语等计算机⽹络基本理论;OSI参考模型和TCP/IP参考模型及其优缺点,OSI参考模型与TCP/IP参考模型的⽐较。
工业控制网络工作计划范文一、引言随着工业自动化的快速发展,工业控制网络已成为现代工业中不可或缺的一部分。
工业控制网络的稳定、安全与可靠性直接关系到整个工业系统的运行和生产效率。
因此,建立和维护一个稳定、安全和高效的工业控制网络至关重要。
因此,制定一份详细的工业控制网络工作计划显得十分必要。
在本文中,将就工业控制网络的建设、运维和维护等方面制定一份详细的工作计划。
二、工业控制网络概述1.1 工业控制网络的定义工业控制网络是指用于监控和控制工业生产过程的网络系统。
它是连接各种传感器、执行器、PLC、SCADA系统和人机界面等设备的网络,用于实时监控和控制生产线的运行状态,确保工业生产的稳定和高效运行。
1.2 工业控制网络的特点工业控制网络与普通的企业IT网络有着很大的不同,主要表现在以下几个方面:1) 实时性要求高:工业控制网络需要实时监控和控制生产过程,对数据传输的实时性要求较高。
2) 稳定性要求高:工业控制网络对网络的稳定性要求非常高,一旦出现网络故障可能会导致生产线停机,严重影响生产效率。
3) 安全性要求高:工业控制网络中涉及到诸多关键设备和控制系统,需要保证网络的安全性,防止黑客攻击和病毒感染。
1.3 工业控制网络的关键技术工业控制网络的建设和运行涉及到多种技术,其中包括网络拓扑设计、网络设备选型、数据通信协议、安全防护和数据备份等方面的技术。
三、工业控制网络工作计划3.1 工业控制网络建设3.1.1 网络拓扑设计首先需要根据工业生产的实际情况,进行工业控制网络的拓扑设计。
根据生产线的布局和设备的分布,确定网络拓扑结构,包括主干网、子网、设备间的连接方式等,确保整个网络的稳定和可靠性。
3.1.2 网络设备选型根据网络拓扑设计,选择合适的网络设备,包括交换机、路由器、防火墙、工业交换机等,并根据设备的特点进行合理的布局和配置。
3.1.3 数据通信协议针对工业控制网络,需要选择合适的数据通信协议,如Modbus、Profibus、Ethernet/IP 等,以满足工业控制设备之间的数据交换和通信需求。