工业控制网络概述

——
参考自：
《现场总线技术及应用教程（第二版）》 王永华 机械工业出版社
《现场总线及工业控制网络》 汤旻安 机械工业出版社

1控制网络

工业网络是一种特殊的，用于工业自动化领域去完成自动控制任务的计算机网络。
企业网络是一种通过各项事务协调动作，从而实现企业集成管理和控制的一种网络环境。

1.1概述

工业企业网络一般包含两部分：

1. 处理工业控制系统管理与决策信息的信息网络，位于企业网络中上层
2. 处理控制现场实时测控信息的控制网络，位于企业网络中下层

控制网络是指将具有数字通信能力的测量控制仪表作为网络节点，采用公开、规范的通信协议，把控制设备连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络系统。
控制网络不仅要把生产现场设备的运行参数、状态，以及故障信息等送往控制室，还要将各种控制、维护、组态等命令送往现场总线中；同时控制网络还要在与操作终端、上层管理网络的数据连接和信息共享中发挥作用。

控制网络经历从集成控制系统（CCS）到集散控制系统，再到现场总线控制系统（FCS）的发展过程。

1.2控制网络和信息网络的差异

控制网络技术由计算机技术发展而来，与通用的信息网络有很多相似之处以及不同点。

1. 控制网络的数据传输与系统处理对实时性的要求远高于信息网络
2. 控制网络能在恶劣环境中保持稳定完整的数据传输

1.3控制网络的简单分类

1. 传统的控制网络：DCS、基于PLC的控制系统
2. 基于现场总线技术
3. 基于实时工业以太网技术
4. 基于工业无线网络技术

2工业网络的结构

按网络连接结构，一般将企业的网络系统划分为：

其中Intranet属于局域网。
——————————————————————
按网络功能划分：

1. ERP属于广域网层次，采用以太网技术实现；
2. MES属于局域网层次，采用以太网或其他专用网络技术实现；传统概念上的监控、计划、管理、调度等多项管理控制功能交错的部分都包括在了中间的制造执行层中。
3. 现场总线采用开放的、符合国际标准的控制网络技术实现；

ERP（企业资源计划，Enterprise Resource Plan）是指将企业的物流、资金流、信息流进行一体化管理的系统，强调有效地管理和利用企业的整体资源。

3现场总线在工业网络中的位置和作用

现场总线属于工业网络中控制网络的范畴，在工业网络的功能层次结构中处于底层的位置，是构成整个工业网络的基础。

现场总线的主要作用：

1. 进行过程数据采集
2. 进行直接的数字控制
3. 进行设备和系统的检测和诊断
4. 实施安全性和荣誉方面的措施