基于现场总线技术的cims系统

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2003年6月河北工业大学学报June200332卷第3期JOI瓜NAI，OF既基!lT、，ESⅡ星、，o1．32No．3文章编号：1007．2373(2003)03·0019-04基于现场总线技术的CiMS系统刘作军，陈曦，谢文龙，刘宾(1．河北工业大学电气与自动化学院，天津300130：2．石家庄制药集团，河北石家庄050000)摘要：在分析现场总线技术特点的基础上，结合实际的工程应用，介绍了一种基于Lon_work~现场总线网构建CIMS系统的解决方案．本方案利用现场总线将企业现场的一次仪表联接成网，通过组态软件实现对

2、生产现场控制网络上的实时数据监控和信息处理，并具有报表自动生成和向ERP系统提供企业能耗数据等功能，为企业信息化的实现创造了条件．针对工程实施中的一些常见典型问题进行了总结，并提出了改进的措施．关键词：现场总线；Lonworks；CIMS；组态软件；ERP；信息化中图分类号：TP273．5文献标识码：A0引言企业的信息化是当前国内工业进行技术革新和增效创利的重要途径，以计算机集成制造系统CIMS技术和企业资源规划ERP技术等为代表的企业信息化解决方案正日益显示着其可观的经济效益和应用价值．现场总线作为工业控制现场的底层网络，一方面面向生产现场的各种设备，另一方面又可通过企

3、业的内部局域网实现生产数据的全厂传输和共享．目前，基于现场总线技术而建立的CIMS系统正成为我国大中型企业实现以信息化带动工业化的主要解决方案．1现场总线现场总线是建立在网络化控制基础之上，应用于生产现场、在微机化测控设备之间实现双向串行多字节数字通信的系统，是一种开放式、数字化、多点通信的底层控制网络．它面向于生产控制设备，多采用短帧方式传输数据，网络速率通常可达几k～l0Mbps，具有良好的实时性现场总线技术为构造网络集成式全分布控制系统提供了有效途径．现场总线技术具有开放性、网络化信息共享、智能化、高度分散性、功能自治性和高可靠性等优点，可以大幅度节省硬件数量和投资

4、，便于安装、扩展、维护．目前的现场总线技术主要有基金会总线、PROFIBUS(DP、PA、FMS)、CAN、Lonworks、工业以太网等，每种总线都在网络协议、传输速率和距离、应用场合和站点个数限制等方面具有不同的特点．2Lonwor⋯ks总线技术Lonworks(LocalOperatingNetworks)现场总线技术是由Echelon公司推出的一种先进的开放式网络化控制技术，其结构简单，布线容易，易于扩容和增加新功能．对于用户各种不同的功能要求，只需选用不同的控制节点，利用其开发平台，编写相应的程序，连接到控制网上即可完成，在物理上不必对网络结构作任何修改．Lon

5、works是目前智能楼宇和生产现场等集散式监控系统中收藕日期：20o2-o8．28基全璜目：国家863计划推广项目(863．sIl一8ll72)作者简介：刘作军(1971-)，男(汉族)，博士生．维普资讯http://www.cqvip.com20河北工业大学学报2003年第3期应用最为广泛的一种现场总线技术．I，onworks支持多种传输介质和网络拓普结构，在使用变压器耦合接口FT1卜lO收发器，并采用双绞线的总线式结构时，可达到78kbps／2700m，并可通过中继路由器扩展传输距离．其通信协议Lontalk采用ISO／OSI模型的全部7层结构，是直接面向对象的网络协

6、议．Lonworks网的节点数可达64个，并可通过桥接路由器扩展．各智能节点的数据传递在神经元芯片等硬件和网络的支持下，以网络变量的形式连接，每个节点最多可设置62个网络变量．按照Lonworks的标准网络变量来定义的数据结构，可以解决和不同厂家产品的互操作性问题．目前已有上千家公司推出⋯Taa⋯Ixla．1-～be产品．Lonworks总线具有功能完善的开发平台，包括现场调试工具Lonbuilder、LNS和网络开发语言NeuronC等．在软件平台的基础上，利用动态数据库技术，可通过FIX、组态王KingView等组态软件，开发出面向某特定应用生产现场的系统监控软件，同

7、时还可实现数据的远传与共享．智能节点及其神经元芯片是Lonworks总线的基础部分，它们直接安装于生产现场，采集现场信号并输出控制量同时通过网络上传和接收各种网络数据其结构如图1所示．T．，／O0I／0llCPoCD．图1Lonworks智能节点和神经元芯片的结构框图3能源监测系统石家庄制药厂是一座典型的现代化制药企业，为满足企业信息化管理的需要，该厂在企业内部信息网的基础上，通过建立进行能源监测的Lonwork~现场总线网络和以财务管理与成本核算为中心的ERP系统，构建了自己的cS系统．Lonworks现场总线技术在其中起了