日本老熟妇一二三区-麻豆视频精品一区-人妻中文字幕xx-一区二区美女少妇-日本成人一级在线

[關(guān)鍵詞]

　　工廠優(yōu)化要求來(lái)自于傳感器，自動(dòng)化系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的信息的集成?；饡?huì)現(xiàn)場(chǎng)總線把設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)和高速骨干網(wǎng)整合到一起自動(dòng)控制通信網(wǎng)絡(luò)（ 通常所說(shuō)的現(xiàn)場(chǎng)總線） 是現(xiàn)代工廠的基本要素

　　l體系結(jié)構(gòu)

　圖一，信息集成的開放的體系結(jié)構(gòu)通過(guò)減少網(wǎng)關(guān)，控制網(wǎng)絡(luò)和傳感器與數(shù)據(jù)服務(wù)器之間的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量使工廠的層次結(jié)構(gòu)變得平緩。通過(guò)除去 I/O 接口，分散控制和將傳感器 / 施動(dòng)器集成到智能裝置中能提供進(jìn)一步的優(yōu)化。傳感器交換場(chǎng)所的集成框架從金字塔的最低級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線開始，因?yàn)檫@是必需的傳感器和控制信息所在地。要使金字塔變平，公司必須用開放的現(xiàn)場(chǎng)總線和分布式控制系統(tǒng)來(lái)替代不兼容的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。傳感器，設(shè)備，子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)服務(wù)器就能減少對(duì)網(wǎng)關(guān)和別的接口設(shè)備用戶裝置和復(fù)雜集成的需要（開放現(xiàn)場(chǎng)總線）為了經(jīng)濟(jì)而高效，開放現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)必須基于被廣泛采用的通信協(xié)議，支持標(biāo)準(zhǔn)用戶層（見圖二）


圖 2. 開放的結(jié)構(gòu)必須使用標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線通信網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)準(zhǔn)的用戶層以確?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和子系統(tǒng)能夠協(xié)作。要達(dá)到高效低價(jià)的工廠優(yōu)化，通過(guò) COTS 信息技術(shù)和基于個(gè)人電腦的數(shù)據(jù)服務(wù)器對(duì)用戶層信息進(jìn)行開放訪問(wèn)是必須的。這樣的現(xiàn)場(chǎng)總線使控制設(shè)備能夠與網(wǎng)絡(luò)連接并且從 OSI 參考模型的物理層到應(yīng)用層都能協(xié)作。

　　高容量的現(xiàn)場(chǎng)總線通過(guò)去掉部件開銷和使公用幫助平臺(tái)支持可行來(lái)減少系統(tǒng)開銷當(dāng)然，減少現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)量來(lái)保持維護(hù)費(fèi)用盡可能的低也是很重要的。

　　l標(biāo)準(zhǔn)的用戶層

　　設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)級(jí)協(xié)作還不夠。網(wǎng)絡(luò)只將消息從點(diǎn) A 移到點(diǎn) B 。要解決控制問(wèn)題，設(shè)備必須與用戶層協(xié)作。開放的體系必須定義標(biāo)準(zhǔn)的用戶層 ，該層定義設(shè)備如何執(zhí)行數(shù)據(jù)采集和控制功能以及這些功能如何通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行協(xié)作。

　　最后，開放的現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)必須允許實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器完全訪問(wèn)應(yīng)用層信息。

　　方便的信息訪問(wèn)是企業(yè)管理的關(guān)鍵。反過(guò)來(lái)服務(wù)器為客戶提供通用的界面。應(yīng)用程序包用客戶端訪問(wèn)建立企業(yè)資源規(guī)劃和商業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)所需的現(xiàn)場(chǎng)總線信息。數(shù)據(jù)服務(wù)器通過(guò)使用基于 Web 的技術(shù)，如 HTML, XML 和瀏覽器來(lái)提高信息集成。

　　l分布式控制

　　強(qiáng)大的低價(jià)的微處理器使得在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)分散控制功能低價(jià)高效。這意味著多設(shè)備可以共享控制策略。例如，這樣的功能如流量發(fā)送器的模擬輸入或閥門的模擬輸出封裝在功能塊中。 PID 控制功能也能建到功能快中并在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中運(yùn)行。分散控制減少或去掉 I/O 子系統(tǒng)和控制設(shè)備，這減少了設(shè)備費(fèi)用，電源消耗和安裝空間。

　　l互操作性



設(shè)備集成。用戶層提供功能塊參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)定義并代表功能快參數(shù)。這允許生產(chǎn)商開發(fā)能夠互連并在同一現(xiàn)場(chǎng)總線上不需要用戶編程就能互操作的產(chǎn)品。（例如，來(lái)自于不同廠商生產(chǎn)的即插即用設(shè)備）。

　　圖三 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線允許這樣的功能如 D/A 和 PID 控制被分散到智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中。

　　現(xiàn)場(chǎng)總線，用戶層功能塊和設(shè)備描述與性能文件使不同廠商的設(shè)備能不經(jīng)用戶編程就能在同一網(wǎng)絡(luò)上協(xié)作。這里 H1 現(xiàn)場(chǎng)總線用來(lái)將設(shè)備集成為一個(gè)自動(dòng)控制子系統(tǒng)?；ゲ僮餍詫?duì)工廠優(yōu)化是至關(guān)重要的 ，因?yàn)樗艽_保有足夠的設(shè)備提供者來(lái)提供所需設(shè)備。使用標(biāo)準(zhǔn)功能塊極大地減少了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，配置，啟動(dòng)和運(yùn)行及正在進(jìn)行的工程費(fèi)用。

　　l子系統(tǒng)集成。高速現(xiàn)場(chǎng)總線集成自動(dòng)控制子系統(tǒng)。

　　圖 4 HSE 使用和 H1 相同的用戶層功能塊和設(shè)備描述符及性能文件，但是它使這些功能在高性能的 100 Mbps COTS 以太骨干網(wǎng)上可用。和 H1 一樣，從不同廠商生產(chǎn)的 HSE 設(shè)備在骨干網(wǎng)上不經(jīng)用戶編程也能互操作。靈活的功能塊為批控制、 PLC 應(yīng)用、與其它網(wǎng)絡(luò)接口（如傳感器總線）提供額外的支持。這些網(wǎng)絡(luò)擔(dān)當(dāng)骨干控制網(wǎng)絡(luò)。有了設(shè)備集成，子系統(tǒng)集成不要求用戶軟件編程，而采用現(xiàn)場(chǎng)總線配置工具。

　　連到高速骨干網(wǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器提供操作站，工程工作站和應(yīng)用包來(lái)訪問(wèn)工廠信息。服務(wù)器接口通常稱為軟件底板，因?yàn)閼?yīng)用軟件包能夠插入軟件底板就象硬件卡可以插入 PC 底板。



　設(shè)備集成。用戶層提供功能塊參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)定義并代表功能快參數(shù)。這允許生產(chǎn)商開發(fā)能夠互連并在同一現(xiàn)場(chǎng)總線上不需要用戶編程就能互操作的產(chǎn)品。（例如，來(lái)自于不同廠商生產(chǎn)的即插即用設(shè)備）。

　　圖三 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線允許這樣的功能如 D/A 和 PID 控制被分散到智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中。

　　現(xiàn)場(chǎng)總線，用戶層功能塊和設(shè)備描述與性能文件使不同廠商的設(shè)備能不經(jīng)用戶編程就能在同一網(wǎng)絡(luò)上協(xié)作。這里 H1 現(xiàn)場(chǎng)總線用來(lái)將設(shè)備集成為一個(gè)自動(dòng)控制子系統(tǒng)。互操作性對(duì)工廠優(yōu)化是至關(guān)重要的 ，因?yàn)樗艽_保有足夠的設(shè)備提供者來(lái)提供所需設(shè)備。使用標(biāo)準(zhǔn)功能塊極大地減少了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，配置，啟動(dòng)和運(yùn)行及正在進(jìn)行的工程費(fèi)用。

　　l子系統(tǒng)集成。高速現(xiàn)場(chǎng)總線集成自動(dòng)控制子系統(tǒng)。

　　圖 4 HSE 使用和 H1 相同的用戶層功能塊和設(shè)備描述符及性能文件，但是它使這些功能在高性能的 100 Mbps COTS 以太骨干網(wǎng)上可用。和 H1 一樣，從不同廠商生產(chǎn)的 HSE 設(shè)備在骨干網(wǎng)上不經(jīng)用戶編程也能互操作。靈活的功能塊為批控制、 PLC 應(yīng)用、與其它網(wǎng)絡(luò)接口（如傳感器總線）提供額外的支持。這些網(wǎng)絡(luò)擔(dān)當(dāng)骨干控制網(wǎng)絡(luò)。有了設(shè)備集成，子系統(tǒng)集成不要求用戶軟件編程，而采用現(xiàn)場(chǎng)總線配置工具。

　　連到高速骨干網(wǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器提供操作站，工程工作站和應(yīng)用包來(lái)訪問(wèn)工廠信息。服務(wù)器接口通常稱為軟件底板，因?yàn)閼?yīng)用軟件包能夠插入軟件底板就象硬件卡可以插入 PC 底板。



　l冗余

　　HSE 支持冗余的通信路徑。如果某條路徑壞了，數(shù)據(jù)流動(dòng)將立即移到一條可選路徑上。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，所有 HSE 設(shè)備周期傳輸網(wǎng)絡(luò)診斷信息到所有以太端口。每一設(shè)備都用這些消息來(lái)生成本地網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)表，以使 HSE 設(shè)備獨(dú)立選擇端口來(lái)通信，避開以太網(wǎng)絡(luò)上有缺陷的通信路徑。冗余以太交換機(jī)是容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)例子。如果防護(hù)物理電纜不被破壞是唯一的關(guān)注，實(shí)現(xiàn)冗余媒體就象在同一交換機(jī)上用兩個(gè)不同的端口一樣簡(jiǎn)單。別的類型的容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)也被支持，例如光線環(huán)形配置。一些關(guān)鍵的監(jiān)視和控制應(yīng)用也需要設(shè)備冗余。冗余的鏈路設(shè)備配置能確保從 HSE 子系統(tǒng)到 H1 子系統(tǒng)的無(wú)中斷訪問(wèn)。如果一個(gè)連接設(shè)備失敗了，和 H1 子系統(tǒng)的通信將通過(guò)另一連接設(shè)備繼續(xù)。任何 HSE 設(shè)備都能成為冗余，不僅是連接設(shè)備。



　l統(tǒng)一的系統(tǒng)體系

　　基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線是從上至下設(shè)計(jì)的，開始是終端應(yīng)用要求。

　　圖六 H1 和 HSE 用同樣的用戶層，用戶選擇所需的 H1 和 HSE 設(shè)備來(lái)解決應(yīng)用問(wèn)題。

　　為了確保設(shè)備互操作協(xié)作， H1 和 HSE 設(shè)備被現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)測(cè)試和注冊(cè)。

　　統(tǒng)一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基于 OSI 互聯(lián)模型?，F(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議調(diào)用 2–7 通信協(xié)議棧。 OSI 第一層定義了物理連接。第一層以下是物理媒體。 H1 用 IEC 61158 Type 1 定義的 1,2,7 層 HSE 用以太網(wǎng)和 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)定義的一到四和第七層。第七層有 IEC61158 類型 5 定義。用戶層由現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)定義。

　　注意到在統(tǒng)一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中 HSE 補(bǔ)充而不是替代 H1 。 H1 在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)優(yōu)化，因?yàn)橹С侄帱c(diǎn)分支和樹形拓?fù)?，布線距離長(zhǎng)達(dá) 1900 （無(wú)中繼器），電源和信號(hào)在同一對(duì)線上，支持本安。

　　物理層

　　物理層的目的是確保在媒體上正確發(fā)送和接受比特。

　　H1 物理層支持雙絞線，并可以用多達(dá)每段四個(gè)中繼器來(lái)延伸電纜范圍。傳輸是半雙工的，這允許同一媒質(zhì)被幾個(gè)設(shè)備共享。支持的設(shè)備數(shù)量依賴每一設(shè)備的電源消耗，電纜類型和是否用中繼器。 H1 設(shè)備能從現(xiàn)場(chǎng)總線雙絞線供電，它們可以運(yùn)行在以前用于 4–20 mA 設(shè)備的線路上。在傳輸?shù)臅r(shí)候，設(shè)備將發(fā)送 ±10 mA 電流，來(lái)產(chǎn)生 1 V 峰蜂電壓，調(diào)制在 31.25 Kbps 供電在 9 到 32v 之間變化，在信號(hào)頻率上成高阻。

　　H1 支持總線供電的安全應(yīng)用。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，用戶可以在供電安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)之間放置安全柵。本安的供電電壓依賴安全柵的值。 H1 支持現(xiàn)場(chǎng)總線本安概念和實(shí)體模型。

　　雙絞線的替代者是光纖（也運(yùn)行在 31.25Kbps ）。用這個(gè)方法，設(shè)備通過(guò)星適配器連到現(xiàn)場(chǎng)總線，從設(shè)備到星型適配器的距離在 1.2 千米 到 1.66 千米之間變化，依賴于光纖大小，波長(zhǎng)和供電。 HSE 用標(biāo)準(zhǔn)的 IEEE 802.3 信號(hào)和媒質(zhì)。這種網(wǎng)絡(luò)在 100 Mbps 測(cè)試，但可實(shí)現(xiàn) 1 Gbps 速率需要時(shí)可更高。標(biāo)準(zhǔn)雙絞線能在交換機(jī)和設(shè)備間運(yùn)行達(dá) 100 米，全雙工光纖可達(dá) 2000 米。交換機(jī)通常用光纖互連，為了利用其傳輸更遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)。

　　l通信棧

　　棧控制對(duì)物理媒質(zhì)的訪問(wèn)，將用戶層信息根據(jù)所期望的通信類型編解碼以構(gòu)成包，控制包傳輸設(shè)備必須用同一棧協(xié)議，否則它們不能在網(wǎng)絡(luò)上互操作。鏈路主設(shè)備類（ LM ）控制對(duì) H1 媒質(zhì)的訪問(wèn)。活動(dòng)的 LM 執(zhí)行活動(dòng)的鏈路活動(dòng)調(diào)度 H1 允許 LM 冗余。如果一個(gè) LM 失敗了，別的 LMs 可以運(yùn)行 LAS 。 LM/LAS 協(xié)議由 H1 數(shù)據(jù)鏈路層定義 (H1 DLL) 。

　　HSE 沒(méi)有鏈路主設(shè)備。然而，它用標(biāo)準(zhǔn)的 Ethernet/IEEE 802.3 多路訪問(wèn)鏈路協(xié)議。

　　H1 和 HSE 提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)確定的