实时工业网络设计与应用

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1、实时工业网络设计与应用实时工业网络设计与应用•第一章实时工业网络概述•第二章数据通信与网络互连基础•第三章常用现场总线技术•第四章实时工业以太网技术•第五章工业无线网络技术•第六章实时工业网络的组态和系统集成•第七章实时工业网络实训实时工业网络设计与应用•第1章实时工业网络概述•1.1实时工业网络的基本概念•1.2实时工业网络的分类•1.3实时工业网络的主要功能与发展企业现场远程监制•过程和设备监测通过安全的远程设备访问•工作人员工作效率实现状态预测•工厂管理以提高生产和维护效率。机械设备健康状态对关键设备的在线监测，测量分析及早发现传感器结垢在线诊断功能或过程偏差，可预报传感器故障或

2、环境风险。以争取响应的时间。安全系统一体化的系统可自动测试所有安全回路的功能，终端控制发现引起停机的密封圈老化、管线堵塞或过程偏差。延长设备寿命潜在问题：冬天天气寒冷，远程泵站容易损坏。方案：使用Rosemount648无线温度变送器可进行远程温度监测。潜在问题：控制阀的性能下降，或者动作有死区，但没有反馈信号，设备故障和相关的维护工作既费时又费钱，同时也影响工厂的产方案：使用智能无线适配器（THUM）可以在线监测阀门的健康状量和效率。小问题如果没能及时态，可以收到阀门的故障预警信号。发现，就会演变成大问题，最后导致严重的故障，只需简单维护最潜在问题：电机轴承的温度呈上升趋势，并即将发

3、生故障。后却变成了大修，故障不及时排方案：使用Rosemount648无线温度变送器可测量轴承温度，实现除还将缩短设备的使用寿命。无预维护。线技术可以有效监测这些设备，省去繁琐的布线工作，有效延长设备寿命。企业现场温度诊断腐蚀振动开关量pH人员跟踪移动通讯摄像头监测第1章实时工业网络概述1.1实时工业网络的基本概念•企业网络系统结构公司级企业管理资源（ERP）用户关系管理（CRM）管理资源规划（MRP）管理级产品设计规划系统（PPS）制造执行系统（MES）监视和操作级人机界面接口（HMI）数据采集与监视控制系统（SCADA）控制级可编程控制器（PLC）过程控制系统/分散控制系统（DCS

4、/FCS）解决方案现场级远程I/O，驱动和现场设备1.1实时工业网络的基本概念•企业网络系统结构VAX公司管理(mainframe)WANWorkstation工厂管理层VAXLAN监控层WorkstationPC现场层或单元控制层现场控制系统设备，传感器－执行器层企业的控制管理层次第1章实时工业网络概述1.1实时工业网络的基本概念•实时工业网络是一种用于智能化现场设备和自动化系统（监控主机）之间的开放式、数字化、双向串行、多节点的快速通信网络。•实时工业网络更注重信号的传递和及时处理，其对系统的快速性的要求较高。•属于控制网络的范畴。与上层的信息网络集成，并服从其操作，同时又具有独立

5、性和完整性。第1章实时工业网络概述第1章实时工业网络概述第1章实时工业网络概述1.1.1实时工业网络的组成•实时工业网络的节点大都是具有计算与通信能力的测量控制设备。•各类开关、各种传感器、变送器、各种控制器、各种数据采集装置、各种调节阀、电动机控制设备。第1章实时工业网络概述1.1实时工业网络的基本概念1.1.2实时工业网络的任务•将生产现场运行的各种信息，如现场设备的运行参数、状态以及故障信息等传送到远离现场的控制室。•将各种控制、维护、组态命令等传送到现场的测量控制设备中。•完成现场级控制设备之间数据交换和通信，对网络运行参数具有观测和远程监控功能，并实现控制网络的互连与互操作。

6、基于现场总线的自动化控制系统在电镀生产线的应用基于现场总线的自动化控制系统在电镀生产线的应用1.现场控制层:该层的主要功能是实现对生产线的直接控制，PLC直接连接到现场设备，如电镀电源、变频器、接触开关、温度传感器等，采集数据到操作、显示终端，通过终端界面动态监督设备的运行情况，在上一级计算机授权后，操作、显示终端还可对生产线的工艺参数进行设置、修改，并对各负载实时控制。2.工艺控制层:该层的主要功能是实现对生产线的工艺参数的设置、控制和监督，通过了解当前各生产线、各部分生产状态，给车间提供生产动态调度的手段，使得工艺管理更加有序。3.生产管理层:该层的主要功能是完成生产、质量、统计报

7、表的生成，并负责实施对生产线系统的监测。上级领导可通过访问服务器来了解现场生产动态，也可将生产调度、计划等信息输入信息管理系统。基于现场总线的自动化控制系统在电镀生产线的应用基于现场总线的自动化控制系统在电镀生产线的应用第1章实时工业网络概述1.2实时工业网络的分类1.2.1工业控制网络的分类•工业控制网络是指安装在工业生产环境中的一种全数字化、双向、多站的通信系统。按照标准开放的程度可分两种类型：1．专用型工业控制网络：网络规范是由各公司自行