工业以太网实时通信技术-中国科学院沈阳自动化研究所

工业以太网实时通信技术-中国科学院沈阳自动化研究所

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1、第vw卷第t期信息与控制∂²¯qvwo²qtussx年u月±©²µ°¤·¬²±¤±§≤²±·µ²¯ƒ¨¥qoussx文章编号}tssu2swttkussxlst2ssys2sy工业以太网实时通信技术tttou徐皑冬o王宏o邢志浩ktq中国科学院沈阳自动化研究所o辽宁沈阳ttssty~uq中国科学院研究生院o北京tsssv

2、l摘要}以太网应用于现场设备控制层是当前控制网络发展的趋势o但是它必须克服实时通信这个最大的障碍q本文结合了以太网的通信机制o分析了以太网确定性实时通信的要求o同时介绍了当前实时以太网通信的几种方案q3关键词}实时

3、~以太网~工业控制中图分类号}×°v

4、v文献标识码}Ρεαλ2τιμεΧομμυνιχατιονφορΙνδυστριαλΕτηερνετtttou÷¬2§²±ªo•²±ªo÷«¬2«¤²(t.ΣηενψανγΙνστιτυτεοφΑυτοματιον,ΧηινεσεΑχαδεμψοφΣχιενχεσ,Σηενψανγttssty,Χηινα;u.ΓραδυατεΣχηοολοφτηεΧηινεσεΑχαδεμψοφΣχιενχεσ,Βειϕινγtsssv

5、,Χηινα)Αβστραχτ:׫¨∏¶¨²©∞·«¨µ±¨·©²µ§¨

6、√¬¦¨¦²°°∏±¬¦¤·¬²±¬±¬±§∏¶·µ¬¤¯©¬¨¯§¯¨√¨¯¬¶¬±¦µ¨¤¶¬±ªº²µ¯§º¬§¨q׫¨¥¬ªª¨¶·²¥¶·¤¦¯¨·«¤·³µ¨√¨±·¶∞·«¨µ±¨·©µ²°¥¨¬±ª∏¶¨§¬±·«¨µ¨¤¯2·¬°¨¦²±·µ²¯¨±√¬µ²±°¨±·¶¬¶·«¨§¨·¨µ°¬±¬¶·¬¦¦²°2°∏±¬¦¤·¬²±q׫¬¶³¤³¨µ§¬¶¦∏¶¶¨¶·«¨§¨°¤±§²©¬±§∏¶·µ¬¤¯§¨·¨µ°¬±¬¶·¬¦¦²°°∏±¬¦¤·¬²±¤±§³∏·¶©²µº¤µ§¶¨√¨µ¤¯³µ²2³

7、²¶¤¯¶²©µ¨¤¯·¬°¨∞·«¨µ±¨·qΚεψωορδσ:µ¨¤¯·¬°¨~∞·«¨µ±¨·~¬±§∏¶·µ¬¤¯¦²±·µ²¯1引言(Ιντροδυχτιον)种类型o由于不同的标准在一定意义上代表着不同的厂商利益o厂商之间市场!利益的竞争会反映到标信息技术的飞速发展o导致了自动化领域的深准的推广!应用和被采纳的广度和深度o所以使得协刻变革o并逐步形成了工作在工业现场的全分布式议之间存在着竞争q不同现场总线通信协议之间的网络化控制系统q现场总线正是这场变革中的重要技术q现场总线控制系统是继基地式气动仪表控制差异性o使得实现

8、不同总线产品间的互联和互操作系统!电动单元组合式模拟仪表控制系统!集中式数非常困难o这不但使现场总线的优越性难以体现o而字控制系统!集散控制系统后的新一代控制系统q由且增加了用户应用的技术和投资风险o不利于现场于它适应了工业控制系统分散化!网络化!智能化的总线技术的发展和推广应用q发展方向o给自动化系统用户带来更多的实惠和方其次是带宽问题q分散的控制数据是增加带宽便o引导着工业自动化产品的又一次更新换代q的要求之一o在今后的几年里o≤≥k分布控制系统l2工业通信发展的趋势(Τρενδοφινδυστρι2产生的制造信息将增加us到v

9、s倍q同样地o°≤从αλχομμυνιχατιον)场地设备采集的信息预计将增加ts到us倍q当前现场总线一般的传输速率为t¥³¶∗u¥³¶o缺少升2q1工业控制网络的现状)))现场总线的优势与级到几兆速率的能力来支持数以千计的设备q新型不足现场总线o如速率为tu¥³¶的°µ²©¬¥∏¶可能提供高虽然现场总线在工业现场控制网络中占据着统制地位o但现场总线技术的应用也存在诸多问题o首效的性能o但伴随的是昂贵的价格q先是现场总线标准问题q标准体现了技术的开放性第三是与商用网络的集成问题q互联网及其相和互联性q现场总线国际标准∞≤yttx

10、{包含了ts关技术已经极大地改变了企业的经营方式o它使信3收稿日期}usswps{ptz基金项目}国家{yv计划资助项目kussvwtusvsoussvwtwutslt期徐皑冬等}工业以太网实时通信技术yt息通信贯穿整个社会o遍及全球q在制造加工工业为以太网的标准配置o而且千兆以太网已经成为企中o新技术的发展方向是建立在±·¨µ±¨·r±·µ¤±¨·基业的主干网络q第三o±·¨µ±¨·飞速发展的主要原因础上的开放式的!透明的商业运作o用以取代传统的在于以太网和×≤°r°协议的广泛应用o×≤°r°协卖方驱动体系q现有现场总线标准大都无

11、法直接与议是极其灵活的o几乎所有的网络底层技术都可用互联网连接o需要额外的网络设备才能完成通信q于传输×≤°r°的通信q2q2工业控制网络的发展方向)))以太网近些年o以太网在性能和速度方面有了很大提与专用的现场总线标准形成鲜明对比的

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