工業(yè)控制網絡技術電子第3章-工業(yè)控制網絡的基本構成課件

1、工業(yè)控制網絡技術第三章 工業(yè)控制網絡的基本構成工業(yè)企業(yè)網工業(yè)控制網絡概述范圍確定性 工業(yè)企業(yè)網絡是在有關企業(yè)范圍內為了實行企業(yè)的集成管理和控制而建成的一種網絡環(huán)境，它具有特定的地域范圍和服務范圍，并能實行從現(xiàn)場實時控制到管理決策支持的功能。集成性 工業(yè)企業(yè)網通過對計算機技術、信息與通信技術和控制技術的集成，達到了現(xiàn)場信號監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理、實時控制到信息管理、經營決策等功能上的集成，從而構成了企業(yè)信息基礎設施的基本框架。安全性 區(qū)別于Internet和其他廣域網，工業(yè)企業(yè)網時作為相對獨立單位的某個企業(yè)的內部網絡，在企業(yè)信息保密和防止外部入侵上要求有高度的安全性，確保企業(yè)既能通過網絡獲取外部信息和發(fā)

2、布內部公開信息，又能相對獨立和安全地處理內部事務而不受外部干涉。相對開放性 工業(yè)企業(yè)網是連接企業(yè)各部門的橋梁和紐帶，并與Internet連通。這樣工業(yè)企業(yè)網作為Internet的一個組成部分，它必然具有開放性，但這種開放性是在高度安全措施保障下的相對開放性。工業(yè)企業(yè)網絡結構典型的工業(yè)企業(yè)網工業(yè)企業(yè)網絡構建策略典型的工業(yè)企業(yè)網工業(yè)企業(yè)網絡應用典型的工業(yè)企業(yè)網1.管理信息系統(tǒng)（MIS）管理信息系統(tǒng)輔助完成企業(yè)日常結構化的信息處理任務，MIS的任務主要體現(xiàn)在如下幾個方面：（1）對基礎數(shù)據(jù)進行嚴格的管理，要求計量工具標準化、程序和方法的正確使用，使信息流通渠道順暢。同時，必須保證信息的準確性、一致性。

3、（2）確定信息處理過程的標準化，統(tǒng)一數(shù)據(jù)和報表的標準格式，以便建立一個集中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。（3）高效低能耗地完成日常事務處理業(yè)務，優(yōu)化分配各種資源，包括人力、物力、財力等。（4）充分利用已有的資源，包括現(xiàn)在和歷史的數(shù)據(jù)信息等，運用各種管理模型，對數(shù)據(jù)進行加工處理，支持管理和決策工作，以便實現(xiàn)組織目標。工業(yè)企業(yè)網絡應用典型的工業(yè)企業(yè)網1.管理信息系統(tǒng)（MIS）為了能實現(xiàn)管理信息系統(tǒng)的主要任務，MIS必須具備以下七個方面的特點：（1）MIS是一個人機結合的輔助管理系統(tǒng)，管理和決策的主體是人，計算機系統(tǒng)只是工具和輔助設備。（2）主要應用于結構化問題的解決。（3）主要考慮完成例行的信息處理業(yè)務，包括數(shù)據(jù)

4、輸入、存儲、加工與輸出，制定生產計劃，進行生產和銷售的統(tǒng)計等。（4）以高速度低成本完成數(shù)據(jù)的處理業(yè)務，追求系統(tǒng)處理問題的效率。（5）目標是要實現(xiàn)一個相對穩(wěn)定的、協(xié)調的工作環(huán)境。因為系統(tǒng)的工作方法、管理模式和處理過程是確定的，所以系統(tǒng)能夠穩(wěn)定協(xié)調地工作。（6）數(shù)據(jù)信息成為系統(tǒng)運作的驅動力。因為信息處理模型和處理過程的直接對象是數(shù)據(jù)信息，只有保證完整的數(shù)據(jù)資料的采集，系統(tǒng)才有運作的前提。（7）設計系統(tǒng)時，強調科學的、客觀的處理方法的應用，并且系統(tǒng)設計要符合實際情況。工業(yè)企業(yè)網絡應用典型的工業(yè)企業(yè)網2.辦公自動化系統(tǒng)（OA） 辦公自動化，是指通過先進技術的應用，將人們的部分辦公業(yè)務物化于人以外的各種

5、設備，并由這些設備和辦公人員共同完成辦公業(yè)務的人機信息系統(tǒng)。OA與MIS、DSS相比較，更多地強調技術的應用和自動化的辦公設備的使用為主，較少地應用管理模型。辦公自動化還可以形象地理解為，辦公人員運用現(xiàn)代科學技術，如通過局域網或遠程網絡，采用各種媒體形式，管理和傳輸信息，改變傳統(tǒng)辦公的面貌，實現(xiàn)無紙化辦公。辦公自動化具有如下的特點：（1）面向非結構化的管理問題；（2）工作對象主要是事務處理類型的辦公業(yè)務；（3）強調即席的工作方式；（4）設備驅動。工業(yè)企業(yè)網絡應用典型的工業(yè)企業(yè)網3.計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）工業(yè)企業(yè)網絡應用典型的工業(yè)企業(yè)網4.決策支持系統(tǒng)（DSS）工業(yè)企業(yè)網絡應用典型的工業(yè)

6、企業(yè)網5.客戶關系管理（CRM）集散控制系統(tǒng)（DCS）工業(yè)控制網絡集散型控制系統(tǒng)是計算機（Computer）、通信（Communication）、CRT顯示和控制（Control）技術（簡稱四C技術）發(fā)展的產物。它采用危險分散、控制分散，而操作和管理集中的基本設計思想，多層分級、合作自治的結構形式，適應現(xiàn)代化的生產和管理要求。它是在為解決原有計算機集中DDC控制導致的危險集中和常規(guī)模擬儀表控制功能單一的局限性，同時在為克服DDC控制雙工系統(tǒng)高成本的探索中，于20世紀70年代中期研究出來的以多微機系統(tǒng)為基礎的新型控制系統(tǒng)。第一代DCS集散控制系統(tǒng)（DCS）工業(yè)控制網絡第二代DCS第三代DCS現(xiàn)場

7、總線工業(yè)控制網絡現(xiàn)場總線的定義 按照IEC1158標準，現(xiàn)場總線是一種互聯(lián)現(xiàn)場自動化設備及其控制系統(tǒng)的雙向串行數(shù)字通信協(xié)議。也就是說，現(xiàn)場總線是控制系統(tǒng)中底層的通信網絡，具有雙向數(shù)字傳輸功能，在控制系統(tǒng)中允許智能現(xiàn)場裝置全數(shù)字化、多變量、雙向、多節(jié)點，并通過一條物理媒體互相交換信息?，F(xiàn)場總線的結構遵循國際標準化組織（ISO）的開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）模型，而不同的現(xiàn)場總線的結構又不盡相同。現(xiàn)場總線工業(yè)控制網絡現(xiàn)場總線系統(tǒng)的特點：（1）系統(tǒng)的開放性 開放是指對相關標準的一致性、公開性，強調對標準的共識于遵從。一個開放系統(tǒng)，是指它可以與世界上任何地方遵守相同標準的其他設備或系統(tǒng)連接。通訊協(xié)議一致公開

8、，各不同廠家的設備之間可實現(xiàn)信息交換。現(xiàn)場總線開發(fā)者就是要致力于建立統(tǒng)一的工廠底層網絡的開放系統(tǒng)。用戶可按自己的需要和考慮，把來自不同供應商的產品組成大小隨意的系統(tǒng)。通過現(xiàn)場總線構筑自動化領域的開放互聯(lián)系統(tǒng)。（2）互可操作性與互用性 互可操作性，是指實現(xiàn)互聯(lián)設備間、系統(tǒng)間的信息傳送與溝通；而互用則意味著不同生產廠家的性能類似的設備可實現(xiàn)相互替換。（3）現(xiàn)場設備的智能化與功能自治性 它將傳感測量、補償計算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場設備中完成，近靠現(xiàn)場設備即可完成自動控制的基本功能，并可隨時診斷設備的運行狀態(tài)。（4）系統(tǒng)結構的高度分散性 現(xiàn)場總線已構成一種新的全分散性控制系統(tǒng)的體系結構。從根本上改變了現(xiàn)有DCS集中與分散相結合的集散控制系統(tǒng)體系，簡化了系統(tǒng)結構，提高了可靠性。（5）對現(xiàn)場環(huán)境的適應性 工作在生產現(xiàn)場前端，作為