现场总线与企业网络.ppt

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1、2现场总线与企业网络企业网络主要由处理企业管理与决策信息的信息网络和处理企业现场实时测控信息的控制网络两部分组成。信息网络处于企业的上层，处理大量的、变化和多样的信息，具有高速、综合的特点；控制网络采用现场总线技术，处于企业的底层，处理实时的、现场传感器和执行器等设备的现场信息，具有协议简单、安全可靠、容错性强及低成本等特点。2.1企业网络企业网络一般是指在一个企业范围内将信号检测、数据传输、处理、存储、计算、控制等设备或系统连接在一起，将企业范围内的网络、计算、存储等资源连接在一起，提供企业内的信息共享、员工间的便捷通信和企业外部的信息访问

2、，提供面向客户的企业信息查询及业务伙伴间的信息交流等多方面功能的一个计算机网络。企业网能够实现企业内部的资源共享、信息管理、过程控制、经营决策，并能够访问企业外部的信息资源，使得企业的各项事务能协调运作，从而实现企业集成管理和控制的一种网络环境。企业网络是众多新技术的综合应用的结果。企业网络在技术上涉及到其集成和实现，在应用上要考虑企业网络本身，而且要考虑企业网络周围的环境。企业网络组成技术和企业网络实现技术是支撑构成企业网络应用的基础。企业网络的结构如图8-2所示。企业网络组成技术包括：计算机技术，数据库技术，网络与通信技术，控制技术，现场

3、总线技术，多媒体技术和管理技术。企业网络实现技术包括：局域网，广域网，网络互连，系统集成，Internet，Intranet和Extranet。信息网络企业资源计划生产系统控制系统商业战略控制网络控制系统控制系统图8-2企业网络结构2.2企业网络技术1．企业网络技术的需求目前，企业网络已渗透到国民经济的各个领域，对企业的产业结构、产品结构、经营管理、服务方式等带来了革命性的影响，并成为衡量一个企业科技水平和综合力量的重要指标。企业网络的应用不仅可以改造传统产业，提高产品的附加值，而且对推动企业的发展，促进产业经济信息化也将起到关键性的作用。2

4、．企业网络的特性企业网络具有四种特性。（1）范围确定性企业网络是在有关企业范围内为实现企业的集成管理和控制而建成的网络环境，具有特定的地域和服务范围，并能实现从现场实时控制到管理决策支持的功能。（2）集成性企业网络通过对计算机技术、信息与通信技术和控制技术等技术的集成，达到了现场信号监测、数据处理、实时控制到信息管理、经营决策等功能上的集成，从而构成了企业信息基础设施的基本骨架。（3）安全性企业网络区别于Internet和其他网络。它作为相对独立单位的某个企业的内部网络，在企业信息保密和防止外部入侵方面要求高度的安全性，要确保企业能通过企业网

5、络获取外部信息和发布内部公开信息，相对独立和安全地处理内部事务。（4）相对开放性企业网络是连接企业各部门的桥梁和纽带，它是一个广域网，并与Internet连通，以实现企业对外联系的职能。3．企业信息化与自动化的层次模型企业信息化与自动化的典型三层模型是：信息层、自动化层和设备层。（1）设备层设备层的设备种类繁多，有传感器、启动器、驱动器、I/O部件、变送器、执行机构、变换器、阀门等。设备的多样性要求设备层满足开放性要求，各厂商遵循公认的标准，保证产品满足标准化；来自不同厂家的设备在功能上可用相同功能的同类设备互换，实现可互换性；不同厂家的设备

6、可以相互通信，在多厂家的环境中完成功能，实现可互操作性。（2）自动化层自动化层实现控制系统的网络化，控制网络遵循开放的体系结构与协议；对设备层的开放性，允许符合开放标准的设备方便地接入；对信息层的开放性，允许与信息层互连、互通、互操作。自动化层控制网络的出现与发展，为实现自动化层开放性策略打下了良好的基础。（3）信息层信息层较好地实现开放性策略，各类局域网满足IEEE802标准，信息网络的互连遵循TCP/IP协议。2.3企业网络的体系结构根据计算机集成制造系统CIM-OSA模型和PUDU模型，企业的控制管理层次大致可分为5层，如图8-3所示。

7、公司管理工厂管理层监控层现场层或单元控制层设备，传感器－执行器层VAX(mainframe)WorkstationVAXWorkstationPCPLC,CNCPCμP,μCWANLAN现场总线控制系统图8-3企业的控制管理层次1．体系结构应用需求的提高和相关技术的发展，要求企业网络能同时处理数据、声音、图像、视频等多媒体信息，满足企业从管理决策到现场控制自上而下的应用需求，实现对多种媒体、多种功能的集成。企业网络的结构按功能可分为信息网络和控制网络上下两层，其体系结构如图8-4所示。信息网络协议转换网关控制网络数据库工作站服务器智能执行器P

8、LC智能变送器DCS图8-4企业网络的体系结构（1）信息网络信息网络位于企业网络的上层，是企业数据共享和传输的载体。（2）控制网络控制网络位于企业网的下层，与信息网