以太網(wǎng)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用研究.pdf

1、二十一世紀(jì)，工業(yè)自動化系統(tǒng)正向分布化、智能化的實時控制方面發(fā)展，通信成為關(guān)鍵，用戶對統(tǒng)一的通信協(xié)議和控制網(wǎng)絡(luò)的要求日益迫切。傳統(tǒng)用于商業(yè)的以太網(wǎng)進(jìn)入了控制領(lǐng)域。近來工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展迅速，以太網(wǎng)傳輸速率高、具有相同的通信協(xié)議、通用性好、組成靈活。基于以太網(wǎng)的工業(yè)控制系統(tǒng)逐步代替現(xiàn)有的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，成為控制網(wǎng)絡(luò)最佳解決方案。 本文對昆鋼板帶工程熱軋控制系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)行了研究。研究了以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)對以太網(wǎng)應(yīng)

2、用于工業(yè)生產(chǎn)的支持。介紹了熱軋工廠生產(chǎn)流程。熱軋控制系統(tǒng)由以太網(wǎng)把APC系統(tǒng)、MMI系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器系統(tǒng)和二級Alpha計算機(jī)系統(tǒng)連接組成?？刂凭W(wǎng)絡(luò)是交換式以太網(wǎng)，由交換機(jī)把整個網(wǎng)絡(luò)分割成兩個網(wǎng)段：C-LAN和M-LAN，形成環(huán)型冗余結(jié)構(gòu)?？刂凭W(wǎng)(C-LAN)網(wǎng)段提供現(xiàn)場控制設(shè)備、二級機(jī)系統(tǒng)和操作員工作站之間的通信環(huán)境；熱軋管理網(wǎng)(M-LAN)網(wǎng)段提供APC程序員編程、二級機(jī)終端在線編程、管理信息、其它信息的通信環(huán)境。APC通過工業(yè)以太

3、網(wǎng)接口芯片、同軸電纜接入以太網(wǎng)，其它系統(tǒng)通過雙絞線、網(wǎng)卡接入，以太網(wǎng)主干以光纖連接?？刂凭W(wǎng)絡(luò)為上層企業(yè)管理決策層預(yù)留了接口?？刂凭W(wǎng)絡(luò)使用UDP/IP協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)軟件配置符合柏克利環(huán)境。熱軋控制系統(tǒng)通信子系統(tǒng)形成UDP郵箱特殊聯(lián)接構(gòu)架，使用郵箱和事件標(biāo)記完成控制系統(tǒng)各個進(jìn)程的通信。交換式技術(shù)、以太網(wǎng)的高傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)分段降低通信負(fù)荷、UDP協(xié)議下的數(shù)據(jù)傳輸保證以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)控制通信的實時性。環(huán)型冗余、工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備保證以太網(wǎng)應(yīng)用的穩(wěn)定性。

4、 本文還介紹了視窗平臺下人機(jī)界面監(jiān)控程序的功能。監(jiān)控程序通過NDE協(xié)議和控制網(wǎng)絡(luò)中其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。它是是基于UDP/IP協(xié)議，WindowsDDE動態(tài)數(shù)據(jù)交換設(shè)計修改的協(xié)議，用途擴(kuò)大到熱軋控制網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，稱為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換。根據(jù)協(xié)議規(guī)定的格式，信息被集成為UDP/IP報文在以太網(wǎng)上傳輸，應(yīng)用程序都要完成連接、數(shù)據(jù)格式化、檢測和處理錯誤和終止連接。監(jiān)控程序和其它系統(tǒng)進(jìn)程交換信息兩種通信方法：動態(tài)顯示通信方法、一次顯示通信方法。