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以太网与现场总线技术


http://www.iianews.com 以太网 现场总线 技术 2008年08月20日

  IEEE 802.3—CSMA/CD网络,定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规范。
  IEEE 802.4—令牌总线网。定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规范。
  IEEE 802.5—令牌环形网。定义令牌传递环形网的MAC子层和物理层的规范。
  IEEE 802.6—城域网。
  IEEE 802.7—宽带技术。
  IEEE 802.8—光纤技术。
  IEEE 802.9—综合话音数据局域网。
  IEEE 802.10—可互操作的局域网的安全。
  IEEE 802.11—无线局域网。
  IEEE 802.12—优先高速局域网(100Mb/s)。
  IEEE 802.13—有线电视(Cable-TV)
  
  (3) TCP/IP协议
  ►TCP/IP是多台相同或不同类型计算机进行信息交换的一套通信协议。TCP/IP协议组的准确名称应该是internet协议族,TCP和IP是其中两个协议。而internet协议族TCP/IP还包含了与这两个协议有关的其它协议及网络应用,如用户数据报协议(UDP)、地址转化协议(ARP)和互连网控制报文协议(ICMP)。由于TCP/IP是internet采用的协议组,所以将TCP/IP体系结构称作internet体系结构。
  ►以太网是TCP/IP使用最普遍的物理网络,实际上TCP/IP技术支持各种局域网络协议,包括:令牌总线、令牌环、FDDI(光纤分布式数据接口)、SLIP
  (串行线路IP)、PPP(点到点协议)、X2.5数据网等。见图1:TCP/IP技术支持的各种局域网络协议
  由于TCP/IP是世界上最大的Internet采用的协议组,而TCP/IP底层物理网络多数使用以太网协议,因此,以太网+TCP/IP成为IT行业中应用最普遍的技术。
  本文主题中所提到的“以太网”,按习惯主要指IEEE 802.3协议,如果进一步采用TCP/IP协议族,则采用“以太网+TCP/IP”来表示。
  
  2.以太网为什么会进入自动化行业
  以太网+TCP/IP作为办公网、商务网在IT行业中独霸天下,其技术特点主要适合信息管理、信息处理系统。但为什么近年来会逐步向自动化行业发展,形成与现场总线技术竞争的局面?回顾近年来自动化技术的发展, 可以了解到其中的原委。
  (1) 自动化技术从单机控制发展到工厂自动化FA,发展到系统自动化
  近年来,自动化技术发展使人们认识到,单纯提高生产设备单机自动化水平,并不一定能给整个企业带来好的效益;因此,企业给自动化技术提出的进一步要求是:将整个工厂作为一个系统实现其自动化,目标是实现企业的最佳经济效益。因此,有了现代制造自动化模型,见图2。所以说自动化技术由单机自动化发展到系统自动化。
  <现代制造自动化模>
  自动化技术从单机控制向工厂自动化FA、系统自动化方向发展。制造业对自动化技术提出了数字化通信及信息集成的技术的要求;即要求应用数字通信技术实现工厂信息纵向的透明通信。
  (2)工厂底层设备状态及生产信息集成、车间底层数字通信网络是信息集成系统的基础
  为满足工厂上层管理对底层设备信息的要求, 工厂车间底层设备状态及生产信息集成是实现全厂FA/CIMS的基础。见图3: 工厂自动化信息网络分层结构:工厂管理级、车间监控级、现场设备级
  <工厂自动化信息网络分层结构:工厂管理级、车间监控级、现场设备级 >
  (3) 现场总线技术的产生
  现场总线(FieldBus)是工厂底层设备之间的通信网络,是计算机数字通信技术在自动化领域的应用,为车间底层设备信息及生产过程信息集成提供了通信技术平台.图4是工厂底层应用现场总线技术实现了全厂信息纵向集成的透明通信,即从管理层到自动化底层的数据存取.
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