第一章 工业现场总线的优劣势

强大而可靠的工业现场总线是实现工业控制的必要条件之一。 工业现场总线的优点在于数据传输的快速可靠,可以实现对流程控制及设备监控的高精度及实时性需求。而利用工业现场总线可以实现的在线诊断功能,也为工业应用带来了方便及更高的稳定性。然而,一些工业现场总线的局限性包括:数据传输带宽有限,拓扑结构不够灵活,切换设备复杂、维护困难等。

第二章 以太网在工业控制中的应用

以太网最初被用于数据通信及互联网。然而,现在它的使用范围早已经扩大到了包括工业控制在内的多个领域。由于以太网的优于工业现场总线的带宽和速度,越来越多的嵌入式系统工程师已经开始使用以太网作为工业控制系统的“背骨”,包括对物联网的建设。经过改进后的以太网,即工业以太网,也已经被广泛采用,它适合于包括控制、测量、数据存储等在内的不同应用场合,并且使用简单,可扩展性更强,更容易维护。

第三章 工控领域常用的工业现场总线协议

各种工业控制系统采用的现场总线协议千差万别,如:1994年推出的CanOpen协议,它在实时性能、数据传输速度、数据传输可靠性等方面都有很高反应速度;针对这些局限性,针对电厂及其他需要特定协议的应用现场总线,PROFIBUS等协议被广泛应用于电力、化工、电信等领域;另外,LONWorks协议也是一种低速、松耦合的且能够实现无线或有线控制和传感器网络的智能建筑的现场总线协议。

第四章 以太网与工业现场总线的集成

虽然以太网与工业现场总线具有不同的优点,但是随着工业以太网技术的不断发展,现在的工业以太网将工业现场总线的稳定性、可靠性与以太网的良好互联性、高吞吐量及长距离传输等优点结合在了一起。 目前市场上已经出现了一些采用工业以太网协议+物理层与现场总线集成器设备,从而可以很好地进行数据通信,同时兼顾了现场现有设备与TCP/IP之间的通信要求。

第五章 工控领域实际应用中的问题与挑战

工业现场总线技术不断向前发展,更多的现场设备采用以太网进行通信也让控制系统变得更加智能化。但还是面临着各种应用问题和技术难题。其中最重要的问题就是安全,合适的网络和计算设备可以保护工业系统,并保证他们的安全性。还有就是网络带宽,如何处理工业现场传感器采集到得数据来满足4k分辨率的显示需求,也是目前亟需解决的难题之一。

第六章 工业控制系统网络安全

工业控制系统网络安全问题一直是一个备受关注的科技话题,近年来,随着物联网、云计算等技术的不断发展,工业控制系统的网络安全问题也得到了进一步加强。其中,基础设施网络、终端控制装置、安全装置等都需要具备更高的网络安全性和安全防护能力。在集团系统的网络安全建设中,也应该注意安全策略的制定,透彻的网络安全体系建设,加强终端设备安全等多个方面的考虑。

第七章 工业控制系统网络带宽的优化

在工业控制测量和监控中,要使4k分辨率的显示器显示更清晰、更流畅,网络的带宽起到至关重要的作用。为了有效减少网络带宽的占用,加强对4k分辨率的流媒体视频数据压缩、文件压缩以及传输控制等方面的优化是非常有必要的,在对流媒体数据流业务进行优化的同时,应当把握住媒体缓存和可重用资源,从而大幅降低流量占用率,提高了整个系统的运行效率。

结语

在工业测量、控制、监控以及数据传输方面,经过对比可以看出,21世纪至今,工业以太网技术的快速发展,不仅可以克服工业现场总线协议在数据传输速率、特定设备控制等方面的限制,管理和控制高带宽数据的能力也得到了大幅提高。随着物联网、云计算等技术的不断发展,工业以太网也让工业控制更加智能化、云端化。但同时,工业以太网的安全、带宽、稳定性等问题也直接影响到工业控制系统功能及使用效果。要加强对其安全、转化及网络带宽方面的优化。

作者 admin