現(xiàn)場(chǎng)總線及工業(yè)以太網(wǎng)學(xué)習(xí)筆記

1、現(xiàn)場(chǎng)總線與工業(yè)以太網(wǎng)第一章1、 控制系統(tǒng)的發(fā)展階段：模擬儀表控制系統(tǒng)集中式數(shù)字控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)（DCS）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）。FCS作為新一代控制系統(tǒng)，一方面突破了DCS系統(tǒng)采用專用通信網(wǎng)絡(luò)的局限，另一方面，把DCS的集中與分散相結(jié)合的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，變成了新型全分布式結(jié)構(gòu)，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)?？梢哉f，開放性、分散性和數(shù)字通信是FCS最顯著的特征。2、 現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)，有通信就必須有協(xié)議。故現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)定義了硬件接口和通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)。是將自動(dòng)化最底層的現(xiàn)場(chǎng)控制器和現(xiàn)場(chǎng)智能儀表設(shè)備互聯(lián)的實(shí)時(shí)控制通信網(wǎng)絡(luò)。而F

2、CS是用開放的現(xiàn)場(chǎng)總線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)將自動(dòng)化最底層的現(xiàn)場(chǎng)控制器和現(xiàn)場(chǎng)智能儀表設(shè)備互聯(lián)的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。3、 現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)的區(qū)別現(xiàn)場(chǎng)總線是連接自動(dòng)化最底層的現(xiàn)場(chǎng)控制器和現(xiàn)場(chǎng)智能儀表設(shè)備互聯(lián)的實(shí)時(shí)控制通信網(wǎng)絡(luò)。傳輸小批量數(shù)據(jù)信息，如檢測(cè)信息、狀態(tài)信息、控制信息等，但傳輸速率低，實(shí)時(shí)性高。簡(jiǎn)言之，現(xiàn)場(chǎng)總線就是一種實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)用于連接局部區(qū)域的各臺(tái)計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)氖谴笈康臄?shù)字信息，但不要求實(shí)時(shí)性。局域網(wǎng)是一種高速信息網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線可以采用各種通訊介質(zhì)，如雙絞線、電力線、光纖、無線射頻、遠(yuǎn)紅外等。局域網(wǎng)需要用專用電纜，如同軸電纜、光纖等。4、 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)5、開放性、分散

3、性、低成本性是現(xiàn)場(chǎng)總線最顯著的3大特征6、 具有代表性的現(xiàn)場(chǎng)總線（1） CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò)）總線；（2）LonWorks總線（3） HART總線； （4）ModBus總線（5） CC-Link總線第二章 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線1、FF總線系統(tǒng)是現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)推出的總線系統(tǒng)。FF總線是一種全數(shù)字的、串行的、雙向傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)，是一種連接現(xiàn)場(chǎng)中各種傳感器、控制器、執(zhí)行單元的信號(hào)傳輸系統(tǒng)。2、基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FF）以ISO/OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型為基礎(chǔ)，并對(duì)其進(jìn)行了改造而成，保留了第1層的物理層，第2層的數(shù)據(jù)鏈路層和第7層的應(yīng)用層作為FF通信模型的相應(yīng)層，將應(yīng)用層分為現(xiàn)場(chǎng)總線存取和應(yīng)用服務(wù)兩部分，并

4、在應(yīng)用層上增加了用戶層。3、FF現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)分為低速H1和高速H2兩種通信速率，以實(shí)現(xiàn)不同要求下的數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)通信。這兩種總線均支持總線型或樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。4、網(wǎng)絡(luò)組成原理4.1 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的物理層物理層用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)物理設(shè)備和總線間的連接，為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與通信傳輸媒體的連接提供機(jī)械和電氣接口，為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備對(duì)總線的發(fā)送/接收提供合乎規(guī)范的物理信號(hào)。物理層作為電氣接口，一方面接收鏈子數(shù)據(jù)鏈路層的信息，把它轉(zhuǎn)換為物理信號(hào)，并傳送到現(xiàn)場(chǎng)總線的傳輸介質(zhì)，起到發(fā)送驅(qū)動(dòng)器的作用。另一方面，把來自總線傳輸介質(zhì)的物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為信息，并送往數(shù)據(jù)鏈路層，起到接收器的作用。按照IEC物理層規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，物理層又被分

5、為媒體相關(guān)子層和媒體無關(guān)子層。媒體相關(guān)子層負(fù)責(zé)處理不同介質(zhì)、不同速率的信號(hào)轉(zhuǎn)換問題，也稱媒體訪問單元。當(dāng)出現(xiàn)讀個(gè)連接時(shí)，物理媒體相關(guān)子層對(duì)所有連接同時(shí)傳送。在兩個(gè)子層連接處，物理媒體相關(guān)子層選擇其中之一，把它的信號(hào)送到媒體無關(guān)子層，形成所通過的單一數(shù)據(jù)流。對(duì)不同種類的介質(zhì)、不同傳輸速率要求的場(chǎng)合，應(yīng)分別設(shè)置不同的物理層實(shí)體?；饡?huì)現(xiàn)場(chǎng)總線支持多種傳輸介質(zhì)：雙絞線、電纜、光纖、無線介質(zhì)，目前應(yīng)用較為廣泛的是前兩種。4.2 數(shù)據(jù)鏈路層（DDL）數(shù)據(jù)鏈路層位于物理層和總線訪問層之間，為系統(tǒng)管理內(nèi)核和總線訪問子層總線訪問媒體提供服務(wù)?？偩€上的鏈路活動(dòng)調(diào)度、數(shù)據(jù)的接收/發(fā)送、活動(dòng)狀態(tài)的探測(cè)和響應(yīng)、總線上

6、個(gè)設(shè)備間的鏈路時(shí)間同步等，都是通過數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)總線端上有一個(gè)媒體訪問控制中心，稱為鏈路活動(dòng)調(diào)度器（LAS）。其擁有總線上所有設(shè)備的清單，由它來掌管總線段上各設(shè)備對(duì)總線的操作。任何時(shí)刻每個(gè)總線端上總有一個(gè)LAS處于工作狀態(tài)，總線段上的設(shè)備只有得到LAS的許可，才能向總線上傳輸數(shù)據(jù)。其具有5種基本功能：（1）向設(shè)備發(fā)送強(qiáng)制數(shù)據(jù)（CD）；（2）向設(shè)備發(fā)送傳遞令牌（PT）；（3）為新入網(wǎng)的設(shè)備探測(cè)未被采用過的地址；（4）定期對(duì)總線發(fā)布數(shù)據(jù)鏈路時(shí)間和調(diào)度時(shí)間；（5）監(jiān)視設(shè)備對(duì)傳遞令牌的響應(yīng)。數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元（DLPDU），提供數(shù)據(jù)鏈路的協(xié)議控制信息。協(xié)議控制信息由3部分組成：第1部分是幀控

7、制信息；第2部分是數(shù)據(jù)鏈路地址，包括目的地址和源地址；第3部分是指明了DLDPU的參數(shù)。4.3 現(xiàn)場(chǎng)總線訪問子層現(xiàn)場(chǎng)總線訪問子層（FAS）是基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊參考模型中應(yīng)用層的一個(gè)子層。它與總線報(bào)文規(guī)范層（FMS）一起構(gòu)成應(yīng)用層。FAS位于FMS和數(shù)據(jù)鏈路層之間。FAS的協(xié)議機(jī)制可以劃分為三層：FAS服務(wù)協(xié)議機(jī)制；應(yīng)用關(guān)系協(xié)議機(jī)制；DLL映射協(xié)議機(jī)制。它們之間的相互關(guān)系如下圖所示： 4.4 現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范層（FMS）是通信參考模型應(yīng)用層中的另一個(gè)子層，該層描述了用戶應(yīng)用所需的通信服務(wù)、信息格式、行為狀態(tài)等。FMS服務(wù)分為確認(rèn)和非確認(rèn)兩種。所謂對(duì)象字典（OD）是指由于對(duì)象描述說

8、明通信中跨越現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)據(jù)內(nèi)容，把這些對(duì)象描述收集在一起。5、 功能塊為了支持不同廠商之間功能塊的標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性，F(xiàn)F定義了兩個(gè)工具，即設(shè)備描述語言（DDL）和對(duì)象字典（OD）。功能塊應(yīng)用進(jìn)程位于基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線通信模型中的最高層用戶層，用戶層是在ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）/OSI（開放系統(tǒng)互聯(lián)）參考模型（ISOOSI 該模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）為網(wǎng)絡(luò)通信制定的協(xié)議，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的功能要求，它把通信過程分為七層，分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，每層都規(guī)定了完成的功能及相應(yīng)的協(xié)議。）中7層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上添加的一層?，F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)是系統(tǒng)工作的應(yīng)用進(jìn)程集合。應(yīng)用進(jìn)程

9、是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)活動(dòng)的基本組成部分，是最基本的對(duì)象。每個(gè)應(yīng)用進(jìn)程表述了存在于一個(gè)設(shè)備內(nèi)的分別包裝組成的功能塊。功能塊應(yīng)用進(jìn)程由功能塊所構(gòu)成的應(yīng)用進(jìn)程組成。對(duì)象是構(gòu)成功能塊應(yīng)用的基本元素。5.1 功能塊應(yīng)用進(jìn)程中（AP）的一個(gè)通用結(jié)構(gòu)，把實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)所需的各種功能劃分為功能塊，使其公共特稱標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)定他們各自的輸入、輸出、算法、事件、參數(shù)與塊控制圖，把按時(shí)間反復(fù)執(zhí)行的函數(shù)模塊化為算法，把輸入?yún)?shù)按功能塊算法轉(zhuǎn)換成輸出參數(shù)。功能塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示：6 通信模式與通信協(xié)議基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的核心部分之一是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)的數(shù)字通信。為了實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的開放性，其通信模型參考了ISO/OSI參考模型。FF

10、總線系統(tǒng)中的裝置可以是主站，也可以是從站。在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可以有多個(gè)主站，但在初始化時(shí)只能有一個(gè)主站。FF通信系統(tǒng)由設(shè)備中的通信棧來完成，通信棧包括系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、功能塊、報(bào)文規(guī)范層、總線訪問子層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層等?；饡?huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的通信控制器及接口線路主要涉及數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，數(shù)據(jù)鏈路層位于物理層和總線訪問子層之間。6.1 FF總線通訊接口電路 FF總線通訊接口電路如下圖所示。 接口電路的功能入下：（1） 總線上的信號(hào)驅(qū)動(dòng)和信號(hào)接收。（2）傳輸數(shù)據(jù)的串、并行轉(zhuǎn)換，現(xiàn)場(chǎng)總線采用的是串行數(shù)據(jù)通信方式，而CPU采取的是并行數(shù)據(jù)。（3）串行數(shù)據(jù)的編碼和解碼，F(xiàn)F采用兩線制同步數(shù)據(jù)通信方式，采用

11、同步通信方式時(shí)，發(fā)送發(fā)必須采用頻率相同的和相位相同的時(shí)鐘，通信方可進(jìn)行。同步通信有4線制和2線制，4線制采用“一對(duì)線 傳輸數(shù)據(jù)信息，另一對(duì)線 傳輸時(shí)鐘信號(hào)”，2線制則是用同一對(duì)線同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)。FF采用曼徹斯特編碼和解碼技術(shù)。（4）信息幀的打包盒解包，總線上的信息采用分層打包的方式進(jìn)行包裝，由于是采用2線制同步數(shù)據(jù)傳輸，接收方和發(fā)送方一般是采用各自的時(shí)鐘來進(jìn)行接收和發(fā)送。（5）幀校驗(yàn)序列的產(chǎn)生和驗(yàn)證。FF現(xiàn)場(chǎng)總線采用了同步協(xié)議中廣泛使用的CRC校驗(yàn)法來檢查數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。一般都有通信控制器中專用硬件線路來完成。6.2 協(xié)議數(shù)據(jù)的構(gòu)成和層次 現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議數(shù)據(jù)的內(nèi)容和模型中每層應(yīng)附加相應(yīng)

12、的信息。6.3 FF現(xiàn)場(chǎng)總線通信控制器的芯片日本橫河、富士公司，美國(guó)的SHIP STAR公司，巴西的SMAR公司。SMAR公司的FB3050第三章 Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線Profibus系列由三個(gè)兼容部分組成，即由Profibus-DP、Profibus-FMS、Profibus-PA。Profibus-DP適用于設(shè)備級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)與分散I/O之間的高速通信。Profibus-PA專為過程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，它能夠?qū)⒆兯推骱蛨?zhí)行器連接到一根公共總線，使用2根線就可以完成供電和數(shù)據(jù)通信。1、 Profibus有一套完整的傳輸技術(shù)1.1 RS485傳輸技術(shù)RS485傳輸技術(shù)是一種簡(jiǎn)單、低成本的傳輸技術(shù)，

13、主要用于需要高傳輸效率的任務(wù)。它使用有一對(duì)導(dǎo)體的屏蔽雙絞銅質(zhì)電纜。RS485的一種新的可選類型也可以在本質(zhì)安全區(qū)域運(yùn)行。RS485的特性：可以在9.6k bit/s12M bits/s之間選擇各種傳輸速率。每個(gè)總線段最多可以連接32個(gè)站，可允許的最大總線長(zhǎng)度取決于傳輸速率。 RS232和RS485都屬于串行通訊，一般采用異步通訊方式。RS232接口標(biāo)準(zhǔn)：一般采用標(biāo)準(zhǔn)通訊波特率為1200、2400、4800、9600、19200b/s。電氣標(biāo)準(zhǔn)一般采用-15V3V為邏輯1,3V15V為邏輯0。RS232是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊協(xié)議，接口標(biāo)準(zhǔn)是單端收發(fā)，抗共模干擾能力差，所以傳輸距離較?。ㄐ∮?520米）。

14、RS232一般采用三根數(shù)據(jù)線，TXD、RXD和GND，其發(fā)送數(shù)據(jù)通過TXD發(fā)送，接受通過RXD接收，發(fā)送和接收通過不同的信道，可以同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收。所以RS232支持全雙工通訊方式。RS485接口標(biāo)準(zhǔn)：RS485是一種平衡傳輸方式的串行接口通訊，只能工作在半雙工工作方式下。兩端都配置120終端電阻。RS485的特點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，傳輸速率高，傳輸距離遠(yuǎn)。RS485允許最大可以連接32對(duì)發(fā)送器/接收器。RS485網(wǎng)絡(luò)接口：RS485網(wǎng)絡(luò)一般采用總線型網(wǎng)絡(luò)，采用半雙工、廣播式通訊控制方式。同一時(shí)刻只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，其他節(jié)點(diǎn)都處于接收狀態(tài)，否則會(huì)引起數(shù)據(jù)沖突導(dǎo)致通訊錯(cuò)誤。所以通常采用主-從網(wǎng)

15、絡(luò)。 RS485組網(wǎng)技術(shù)及通訊協(xié)議分析：（1）硬件組件，按照RS485電氣標(biāo)準(zhǔn)將各控制部件連接起來；（2）軟件設(shè)置及編程，依據(jù)通訊部件的通訊協(xié)議進(jìn)行設(shè)置和編程設(shè)計(jì)。RS485總線要求有物理標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。在RS485總線上的各部件必須具有標(biāo)準(zhǔn)RS485通訊接口，所有的RS485接口的DATA+和DATA-分別連接在一起，在通訊兩端配置終端電阻。同時(shí)RS485總線上各部件必須遵從同一種通訊協(xié)議。RS232/485通訊轉(zhuǎn)換模塊可以將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS485信號(hào)。有些公司變頻器沒有RS485總線終端電阻配置選擇，我們通過在通訊線的兩終端外接120電阻完成終端電阻配置。RS485總線上，各部件必

16、須具有相同的通訊參數(shù)，即具有相同的波特率、相同的數(shù)據(jù)位、相同的校驗(yàn)位、相同的停止位。CRC校驗(yàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）MBP作為傳輸技術(shù)，它具有下列屬性：（1）曼徹斯特編碼；（2）總線供電。1.2 光纖傳輸技術(shù)有些現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用環(huán)境對(duì)耦合電線的傳輸技術(shù)有限制，像有很高的電磁干擾的環(huán)境或需要覆蓋特別大的網(wǎng)絡(luò)距離應(yīng)用。通過光線導(dǎo)體的光纖傳輸技術(shù)適用于這些情況。 2 通信協(xié)議FMS是第一個(gè)Profibus通信協(xié)議，是用與車間級(jí)的通信；通信協(xié)議DP是用于現(xiàn)場(chǎng)層的快速數(shù)據(jù)交換。這是中央可編程的控制器（如PLC、PC或過程控制系統(tǒng)）通過快速串行連接與分散的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如I/O、閥門、變送器等）進(jìn)行通訊。這主要

17、是循環(huán)的數(shù)據(jù)交換。DP用于總線主站與其所屬?gòu)恼驹O(shè)備之間進(jìn)行簡(jiǎn)單、快速、循環(huán)、和時(shí)間確定的過程數(shù)據(jù)交流。最初的版本為DP-VO到V1、V2。具體通信協(xié)議的架構(gòu)見S7-200PLC詳解290-296。使用代理服務(wù)器將Profibus總線段集成在Profinet中。這些都表現(xiàn)了用于與Profibus連接的所有設(shè)備的代理服務(wù)器功能。這意味著在重新組建或擴(kuò)展成套裝備時(shí)，全部Profibus設(shè)備系列不加改變的執(zhí)行，這給用戶提供了做大的投資保護(hù)。代理服務(wù)器技術(shù)也允許集成其他總線系統(tǒng)。P-NET、SwiftNet、ControlNet、Interbus總線。第九章 工業(yè)以太網(wǎng)1、工業(yè)以太網(wǎng)的概述見現(xiàn)場(chǎng)總線與工

18、業(yè)以太網(wǎng)2 工業(yè)以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)2.1 通信確定性和實(shí)時(shí)性技術(shù) 傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用總線式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和多路存取載波偵聽/碰撞檢驗(yàn)（CSMA/CD）通信方式。研究表明:傳統(tǒng)以太網(wǎng)在工業(yè)應(yīng)用中的傳輸延遲，對(duì)數(shù)據(jù)傳送實(shí)時(shí)性要求很高的場(chǎng)合是不能容忍的，這也影響了以太網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)底層控制網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。隨著體態(tài)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)在確定性和實(shí)時(shí)性方面已經(jīng)基本達(dá)到了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)控制的要求。首先，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)上采用星形連接代替總線型連接，其中星形連接用網(wǎng)橋或路由器等設(shè)備將網(wǎng)段分割成多個(gè)網(wǎng)段，在每個(gè)網(wǎng)段上以一個(gè)多口集線器為中心，將若干個(gè)設(shè)備或節(jié)點(diǎn)連接起來，每個(gè)沖突域均采取CSMA/CD機(jī)制來管理網(wǎng)絡(luò)沖突。其次，采

19、用以太網(wǎng)交換技術(shù)。再次，采用全雙工通信技術(shù)?？傊?，采用星型網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)交換技術(shù)后，可以大大減少（半雙工方式）或完全避免（全雙工方式）碰撞，從而使以太網(wǎng)的通信確定性和實(shí)時(shí)性大大增強(qiáng)。2.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性技術(shù)首先，針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的特殊要求，對(duì)設(shè)備的可靠性提出了更高的要求。再基于以太網(wǎng)的控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是相關(guān)設(shè)備的核心，網(wǎng)絡(luò)硬件把內(nèi)部系統(tǒng)總線和外部世界連成一體，所以工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備在這種性能指標(biāo)上都高于普通商業(yè)以太網(wǎng)。其次，可以采用環(huán)形冗余結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)來提高系統(tǒng)的可恢復(fù)性。2.3 系統(tǒng)互操作性技術(shù)OPC互操作性是指連接到統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)上不同廠家的設(shè)備之間通過統(tǒng)一的應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行通信和互用，性能類似的設(shè)備可以實(shí)

20、現(xiàn)互換。2.4 網(wǎng)絡(luò)安全性技術(shù)工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)把傳統(tǒng)的3層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（生產(chǎn)管理層、高級(jí)控制與優(yōu)化層、基礎(chǔ)控制層）合成一體，使數(shù)據(jù)的傳輸效率更快、實(shí)時(shí)性更高。同時(shí)，它還可以方便的接入Internet，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，使工廠高效率的運(yùn)作。當(dāng)然，也引入了網(wǎng)絡(luò)安全問題。因此工業(yè)以太網(wǎng)在企業(yè)中實(shí)施時(shí)，應(yīng)采用相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全隔離措施。通常，可采用的網(wǎng)絡(luò)隔離的辦法，如具有過濾功能的交換機(jī)將內(nèi)部控制網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分開。此外，還可以引入防火墻機(jī)制，進(jìn)一步對(duì)內(nèi)部控制網(wǎng)絡(luò)的訪問進(jìn)行限制，防止非授權(quán)用戶得到網(wǎng)絡(luò)的訪問權(quán)。2.5 總線供電技術(shù)所謂總線供電技術(shù)或總線饋電，是指連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的線纜不僅傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，還能給現(xiàn)場(chǎng)

21、設(shè)備提供工作電源，起到一線多用功能。2.6 本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的防爆技術(shù)手段包括兩類：隔離型和本質(zhì)安全性。隔離型如增安、氣密、澆灌。本質(zhì)安全技術(shù)采用抑制點(diǎn)火源能量作為防爆手段，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全的關(guān)鍵技術(shù)是低功耗技術(shù)和本安防爆技術(shù)。以太網(wǎng)系統(tǒng)包括工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)、傳輸介質(zhì)以及基于以太網(wǎng)的變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。3 典型的工業(yè)以太網(wǎng)3.1 Modbus-IDA工業(yè)以太網(wǎng)基于Ethernet、TCP/IP的用于分布式自動(dòng)化的接口標(biāo)準(zhǔn)，利用這個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)，可以建立基于Ethernet和Web的分布式智能控制系統(tǒng)。3.2 Ethernet/IP工業(yè)以太網(wǎng)以太網(wǎng)工業(yè)協(xié)議（Ethernet/IP）是一種開放的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。3.3 FF HSE工業(yè)以太網(wǎng)3.4 Profinet工業(yè)以太網(wǎng)3.5 EPA實(shí)時(shí)以太網(wǎng) 系統(tǒng)采用Profibus-DP總線，每臺(tái)傳動(dòng)裝置均配有一塊Profibus-DP適配器模塊RPBA-01采用公共直流母線，能夠避免因某一分部變頻母線電壓過高，而發(fā)生變頻跳閘、停機(jī)的現(xiàn)象，這在調(diào)試、生產(chǎn)中將大大減少試機(jī)和停