基于internet的工业控制网络new

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1、_______________________________________________________________________________www.paper.edu.cn基于Internet的工业控制网络席亚宾，马永光，林永君（华北电力大学工业过程仿真与控制试验室，河北保定071003）摘要：随着以太网和TCP／IP越来越多地进入控制领域，工业控制网络正面临着严峻挑战．鉴于此，本文通过对基于TCP／IP协议的网络化智能仪表和嵌入式Internet技术的深入分析，提出了一种新型的网络体系结构——基于因特网的工业控制网络．探讨了控制网络与Internet集

2、成的发展趋势，分析了基于Intemet的工业控制的研究现状和发展趋势。关键词：控制网络；以太网；InternetInternet-basedindustrialcontrolnetworkXiYabin,MaYongGuang,LinYongJun(IndustryProcessSimulation&ControlLaboratory,NorthChinaElectricPowerUniversity,BaoDing071003,China)Abstract:WithEthernetandTCP/IPinfiltrateintocontrolfieldmoreandmor

3、e,industrialcontrolnetworkisfacedwithbaptism.Therefore,combinedwiththoroughanalysisofTCP/IPprotocolnetworkintelligentsensorandembeddedInternet,Internet-basedindustrialcontrolnetworkisbroughtfoeward.ProbesthetendencyofcontrolnetworkintegratingwithInternet,andanalyzesthecurrentreseachactual

4、ityandtendencyintheend.Keywords:controlnetwork;Ethernet;Internet0引言现代信息技术的三大基础是传感器技术、通信技术和计算机技术。随着信息技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高，控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同，工业控制领域需要的是—种高速廉价、实时性和开放性好、可靠性高的网络。以往的DCS使用的是专用私有控制网络，由于其封闭性，已经越来越多地被开放的现场总线技术所取代。人们一度认为现场总线技术的出现，会带来控制网络协议的标准化，但多种现场总线并存的现实局面却打破了人们的梦想。由于现场总线是设

5、备级的低速数据总线，传输速率低，而随着仪器仪表智能化的进一步提高，将有越来越多的现场设备图像和视频信息需要在现场级控制网络上进行传送，这使得信息传递的瓶颈在现场总线技术中仍然存在。在这种形势下，高带宽的工业以太网就逐渐进入控制领域，也由此导致了控制网络的更加多样化。1控制系统与Internet集成是工业控制网络的发展趋势21世纪是信息化、网络化和智能化的时代，随着Internet技术的迅速发展，以太网和TCP／IP协议已成为世界范围内的事实标准，基于TCP／IP协议的以太网可满足控制系统各个层次的需求，工业以太网网络开始被应用到工业控制领域。与以往的控制网络相比，以太网应

6、用于工业控制具有以下几方面的优势：（1）更高的通信带宽。随着工业自动化程度的提高，要求实现远程控制的设备越来越多，控制信息不仅包含大量的数据，而且还要传递声音和视频信号．这就需要控制网络提供更高的带宽。据不完全估计，在今后的4年里，DCS产生的控制信息将增加20—30倍，PLC从场地设备采集的信息预计也将增加10—20倍。当前,现场总线一般的传输速率为1—2Mb／s，缺少升级到几兆速率的能力来支持数以干计的设备。以太网是一种成熟的、快速的网络协议，数据传输速率为l0—100Mb／s，新一代以太网的传输速率更快，可达到lGb/s，能够满足不断增长的数据通信需要，成为企业范围

7、的主干网络。（2）实现现场设备层和企业管理层的无缝连接。以太网早已成为企业管理网络的首要选择，将以太网应用于现场设备的控制网络，实现企业信息网络和控制网络的融合，促进企_______________________________________________________________________________中国科技论文在线www.paper.edu.cn业整个信息化的集成，如图2(c)所示。通过通用的浏览器，并经过身份认证后，企业决策层、生产管理者、设备维护者乃至用户都可方便地了解到现场设备工作状态的信息。另