❶ 什麼是工業控制
工業控制系統是對諸如圖像、語音信號等大數據量、高速率傳輸的要求,又催生了當前在商業領域風靡的乙太網與控制網路的結合。
這股工業控制系統網路化浪潮又將諸如嵌入式技術、多標准工業控制網路互聯、無線技術等多種當今流行技術融合進來,從而拓展了工業控制領域的發展空間,帶來新的發展機遇。
隨著計算機技術、通信技術和控制技術的發展,傳統的控制領域正經歷著一場前所未有的變革,開始向網路化方向發展。
控制系統的結構從最初的CCS(計算機集中控制系統),到第二代的DCS(分散控制系統),發展到現在流行的FCS(現場匯流排控制系統)。
計算機及網路技術與控制系統的發展有著緊密的聯系。最早在50年代中後期,計算機就已經被應用到控制系統中。60年代初,出現了由計算機完全替代模擬控制的控制系統,被稱為直接數字控制(DirectDigitalControl,DDC)。
70年代中期,隨著微處理器的出現,計算機控制系統進入一個新的快速發展的時期,1975年世界上第一套以微處理為基礎的分散式計算機控制系統問世,它以多台微處理器共同分散控制,並通過數據通信網路實現集中管理,被稱為集散控制系統(DistributedControlSystem,DCS)。
進入80年代以後,人們利用微處理器和一些外圍電路構成了數字式儀表以取代模擬儀表,這種DDC的控制方式提高了系統的控制精度和控制的靈活性,而且在多迴路的巡迴採樣及控制中具有傳統模擬儀表無法比擬的性能價格比。
80年代中後期,隨著工業系統的日益復雜,控制迴路的進一步增多,單一的DDC控制系統已經不能滿足現場的生產控制要求和生產工作的管理要求,同時中小型計算機和微機的性能價格比有了很大提高。於是,由中小型計算機和微機共同作用的分層控制系統得到大量應用。
❷ 工業控制網路的特點
工業控制網路同時具有諸多特點。它具有實現互連設備間、系統間的信息傳遞與溝通的互操作性;還具有可以與世界任何地方遵守同標準的其它設備連接的系統開放性;與此同時,工業控制網路還可以與紅外線、電力線、同軸電纜等很多設備合作,這就使得它可以適應不同的現場環境;還有一個明顯的特點就是通信實時性,能提供相對應的實時通信,具有時間管理功能。
❸ 工業乙太網在網路化控制中有何優缺點
用於工業環境的乙太網就是工業乙太網。復制的工業環境對設備、網路環境要求更高,更高可靠性、安全等等。工業乙太網將專用協議與乙太網結合使用。100 Mbps是工業乙太網應用中最常用的速度,但它的傳輸速率范圍可以從10 Mbps到1 Gbps。
1.交換技術
共享區域網被有效地劃分為沖突域。交換機用於連接各個領域,以減少沖突問題和錯誤傳遞。這可以最大限度地避免沖突,提高系統的確定性。
2.高速乙太網
沖突的發生與負載有關。負載越大,沖突的可能性就越大。提高乙太網的通信速度可以降低網路負載。
3.IEEE1588時間同步機制
IEEE1588定義了一種協議(PTP),用於精確同步與測量和控制網路中的對象的網路通信、本地計算和分布相關的時鍾。該協議特別適用於基於乙太網的技術,精度可以達到微秒級。
❹ 工業控制系統最重要的特性是什麼
工業控制系統最重要的是穩定性,和實時性,最好要有實時閉環。。
❺ 工業互聯網有哪些特性
可以參考 SAP提出工業互聯網及工業4.0前沿研究報告https://www.sap.cn/procts/supply-chain-management/instry-4-0.html,工業互聯網的特性❻ 工業網路是什麼
業網路簡介
具體有以下三種類型:
(1)專用、封閉型工業網路:該網路規范是由各公司自行研製,往往是針對某一特定應用領域而設,效率也是最高。但在相互連接時就顯得各項指標參差不齊,推廣與維護都難以協調。專用型工業網路有三個發展方向:①走向封閉系統,以保證市場佔有率。②走向開放型,使它成為標准。③設計專用的Gateway與開放型網路連接。
(2)開放型工業網路:除了一些較簡單的標準是無條件開放外,大部分是有條件開放,或僅對成員開放。生產商必須成為該組織的成員,產品需經過該組織的測試、認證,方可在該工業網路系統中使用。
(3)標准工業網路:符合國際標准IEC61158、IEC62026、ISO11519或歐洲標准EN50170的工業網路,它們都會遵循ISO/OSI7層參考模型。工業網路大都只使用物理層、數據鏈路層和應用層。一般工業網路的制定是根據現有的通信界面,或是自己設計通信IC,然後再依據應用領域設定數據傳輸格式。例如,DeviceNet的物理層與數據鏈路層是以CANbus為基礎,再增加適用於一般I/O點應用的應用層規范。
目前IEC61158認可的八種工業現場匯流排標准分別是:Fieldbus Type1、Profibus、ControlNet、P-NET、Foundation Fieldbus、SwiftNet、WorldFIP和Interbus。
工業網路的特點
網路技術的產生對工業控制來說有以下優點:(1)安裝布線方便;(2)模塊化;(3)易於診斷;(4)自我建構;(5)企業化管理。雖然工業控制網路有這些優點,但實際上工業控制網路的進展卻遠不及商業網路,主要原因有二:(1)工業網路標准太多。各廠商從自身利益考慮會極力推行自己的網路標准。不同的網路協議針對特定的應用領域,因而具有各自的特點,各有其存在的環境和價值。而且新的協議還在不斷產生,這樣用戶往往無所適從,擔心一旦選用了一種協議後,會被某些廠商鉗制。(2)網路化所必須增加的成本對用戶來講往往是一項沉重的負擔。所以直到現在,具有網路介面的元件還很少,運動控制器也是如此。
❼ 工控機一般用什麼操作系統各有什麼特點呢
工控機使用的操作系統有linux以及windows。
使用windows的特點,Windows的應用,更多的技術人員的應用和軟體開發,使PC機的軟體極為豐富。PC機功能已經很強,CAD/CAM的軟體已大量由小型機,工作站向PC機移植,三維圖形顯示工藝數據已經在PC機上建立。
linux的特點,是沒有友好的圖形界面,但是系統穩定性、安全性都高於Windows系統。
(7)工業控制網路系統它具有哪些特點擴展閱讀
工業控制軟體系統主要包括系統軟體、工控應用軟體和應用軟體開發環境等三大部分。其中系統軟體是其它兩者的基礎核心,因而影響系統軟體設計的開發質量。工控應用軟體主要是根據用戶工業控制和管理的需求而生成的,因此具有專用性。
開放性有助於各種系統的互連、兼容,它有利於設計、建立和應用為一體(集體)的工業思路形成與實現。為了使系統工具良好的開放性,必須選擇開放式的體系結構、工業軟體和軟體環境,這已引起工控界人士的極大關注。
工業生產過程的主要特性之一就是實時性,因此相應地要求工控軟體系統應具有較強的實時性。
❽ 工業控制網路的概述
叢書名:21世紀高等院校電氣工程與自動化規劃教材
在現場匯流排技術的基礎上發展了工業控制網路,它是用具有數字通信能力並能大量分散在生產現場的測量控制儀表作為網路節點而構成的。工業網路具有很高的公開性,對於通信協議的要求也很高。它的運作主要是把現場的設備之間的信息可以自由交流,在這樣就更容易完成控制系統的任務,完成速度更快,與工業控制網路相比,現場匯流排就不能很好地完成這個任務。
❾ 工業乙太網的技術特點
工業乙太網技術具有價格低廉、穩定可靠、通信速率高、軟硬體產品豐富、應用廣泛以及支持技術成熟等優點,已成為最受歡迎的通信網路之一。近些年來,隨著網路技術的發展,乙太網進入了控制領域,形成了新型的乙太網控制網路技術。這主要是由於工業自動化系統向分布化、智能化控制方面發展,開放的、透明的通訊協議是必然的要求。乙太網技術引入工業控制領域,其技術優勢非常明顯:
(一)Ethernet是全開放、全數字化的網路,遵照網路協議不同廠商的設備可以很容易實現互聯。
(二)乙太網能實現工業控制網路與企業信息網路的無縫連接,形成企業級管控一體化的全開放網路。
(三)軟硬體成本低廉,由於乙太網技術已經非常成熟,支持乙太網的軟硬體受到廠商的高度重視和廣泛支持,有多種軟體開發環境和硬體設備供用戶選擇。
(四)通信速率高,隨著企業信息系統規模的擴大和復雜程度的提高,對信息量的需求也越來越大,有時甚至需要音頻、視頻數據的傳輸,當前乙太網的通信速率為10M、100M的快速乙太網開始廣泛應用,千兆乙太網技術也逐漸成熟,10G乙太網也正在研究,其速率比現場匯流排快很多。
(五)可持續發展潛力大,在這信息瞬息萬變的時代,企業的生存與發展將很大程度上依賴於一個快速而有效的通信管理網路,信息技術與通信技術的發展將更加迅速,也更加成熟,由此保證了乙太網技術不斷地持續向前發展。
❿ 工業網路的種類及其優缺點
工業網路在自動控制系統中的應用常有以下幾種形式:分布式控制系統DCS(Distr~uted ControlSystem)、現場匯流排控制系統FC(Fieldbus ControlSystem)及工業乙太網(Instrial F_.themet),它們構成當今工業控制的主流,同時Intemet及Web技術的發展,促進工業控制系統向Web自動化的趨勢發展。(1)DCS系統又稱集散控制系統,是一種穩定、可靠、安全的工業控制方式,目前廣泛應用於國內各種工業控制現場。其基本思想是分散控制、集中管理,典型結構是上、下位機系統及其通信網路,上位機稱為操作站,下位機稱為控制站。操作站處於信息監控層,實現控制系統的控制操作、過程狀態及報警狀態顯示、歷史數據的收集和各種趨勢的顯示及報表生成與列印;控制站處於現場控制層,是對現場物理信號(包括模擬及開關信號)進行實時採集並進行數據處理、控制運算,並將結果傳送到上位機;系統的網路負責各控制站之間、操作站與控制站之間以及操作站之間的數據通信和聯絡。(2)FCS系統產生於2O世紀8O年代,是在DCS基礎上發展起來的,在智能現場設備、自動化系統之間提供了一個全數字化的、雙向的、多節點的通信鏈路。FCS的出現促進了現場設備的數字化和網路化,並且使現場控制的功能更加強大。相對於DCS一對一結構、採用單向信號傳輸、布線及調試成本高、互操作性相對較差等缺點,FCS最大的特點就是大大減少了布線及由此引起的調試、安裝、維護等其它成本,因而獲得了廣泛應用,發展非常迅速。目前世界上流行的現場匯流排有Profibus-DP、FF、DeviceNet、Lonworks、Modbus等4O多種。
(3)工業乙太網 具有現場匯流排開放性、互操作性、互換性、可集成性、數字化信號傳輸等特點,許多專家預測乙太網將會成為取代現場匯流排的一種最
佳選擇和最終發展方向。乙太網是IEFES02-3所支持的區域網標准,採用帶碰撞檢測的載波偵聽多路訪問技術(CSMA/CD),在辦公自動化領域得到了廣泛應用。乙太網技術應用於實時性要求很高的工業控制領域,關鍵要採取有效手段避免CSMA/CD中的碰撞。由於乙太網通信帶寬得到大幅提高,5類雙絞線將接收和發送信號分開,並且採用了全雙工交換式乙太網交換機,以星形拓撲結構為其埠上的每個網路節點提供獨立帶寬,使連接在同一個交換機上面的不同設備不存在資源爭奪,隔離了載波偵聽,因此網路通信的實時性得到大大改善,保證了乙太網產品能真正應用於工業控制現場。而且乙太網技術成熟,連接電纜和介面設備價格相對較低,帶寬迅速增長,可以滿足現場設備對通信速度增加而原有匯流排技術不能滿足的場合的需求。
(4)Web自動化技術 Intemet網把全世界連成了一個整體,而Web技術引發了信息技術的革命。把Web技術應用到工業控制領域就產生了web自動化。web自動化的基本思想是只要需要,在任何時間和地點都可以對工業現場的數據進行實時訪問和控制。web數據採集和控制的基本要求是:必須要有一個能夠通過web網路和TCP/IP協議連接監控設備和過程數據的界面,即用戶界面層;要有一台能夠使所需顯示或控制頁面通過過程瀏覽器訪問的Web伺服器,即運行邏輯層;要有一個處理本地事務(即w曲伺服器)和遠端系統(即客戶端)之間數據接收和存儲的資料庫伺服器,即資料庫層。這就是典型的三層結構。第三層(資料庫層)第二層(運行邏輯層)第一層(用戶界面層)在web模式下可以實現用戶界面和運行邏輯的有效分離,用戶瀏覽器僅負責界面的顯示,操作者可直接通過瀏覽器訪問web伺服器上的各類信息而將運行邏輯遷移至web伺服器端;無需對客戶端的應用軟體進行安裝,也無需對客戶端的控制項進行注冊,應用軟體的升級很方便,如果應用程序的功能和運行邏輯需要改變,系統維護人員可直接在web伺服器上對相應的頁面和組件進行修改,用戶立即能得到新的功能。
(5)上述控制方式的應用特點 雖然FCS技術具有傳統DCS所無法比擬的優越性,但其推廣應用也受到諸多因素的制約,DCS並沒有也不會隨著FCS的發展而馬上退出現場過程式控制制的舞台,這是因為,首先,目前我國控制現場很多設備還不是智能儀表,不能直接與現場匯流排相連;其次,FCS的價格特別是智能設備比較昂貴,採用FCS的綜合價格仍高於DCS;第三,DCS也在不斷採用新技術,如與PLC(可編程序控制器)很好地融合、滲透和集成,普遍採用IPC作為其操作站,並且採用人工智慧技術等,DCS呈現出向綜合化和智能化發展的趨勢;第四,FCS標准種類繁多,不同標準的設備相互通訊一
般比較繁瑣i第五,在強調安全、可靠第一位的應用場合,更多地是考慮DCS技術的成熟和高可靠性,同時一些專家擔心FCS一旦通信線路故障將引整個系統的癱瘓。在電廠輔機系統如化學水處理系統,目前一般仍以DCS為主,在此基礎上局部採用FCS技術,組成混合系統,筆者稱之為FDCS系統(Fieldbus Distr~uted Control System)。對工業乙太網,目前已不僅僅只適用於工業網路控制系統的信息層,而且提供了現場控制級的應用,如SIEMENS公司的PLC提供專用的乙太網介面模塊,研華科技的新型智能模塊中內置了Web伺服器,使現場模塊具備網頁發布功能,通過網頁與外界直接交換信息。而web自動化技術的優點是,操作者可在現場之外,不受時間和空間限制,通過瀏覽器訪問web伺服器上的各類信息,方便電廠調度、指揮等部門瀏覽、查詢現場數據,或根據許可權發布控制命令,實現對現場設備的監控。
希望我的回答對你有幫助