工业网络与楼宇自控系统技术

2023-08-29 理论教育版权反馈

【摘要】：工业控制网络直接面向生产过程和控制，肩负着生产现场测量与控制信息传输的任务。工业控制网络满足强实时性与确定性、高可靠性与安全性，还要适应工业现场的恶劣环境，满足总线供电与本质安全等特殊要求。工业控制网络是控制域网络，现场总线、工业以太网、工业以太网中的实时以太网、BAS中的控制层级网络如MS／TP网络和CAN总线等都属于控制网络。

在工业控制系统中，实时可定义为系统对某事件反应时间的可测性。也就是说，在一个事件发生后，系统必须在一个可以准确预见的时间范围内做出反映。然而，工业上对数据传递的实时性要求十分严格，往往数据的更新是在数十毫秒内完成的。而同样由于以太网存在的CSMA／CD机制，当发生冲突的时候，就得重发数据，最多可以尝试16次之多。很明显这种解决冲突的机制是以付出时间为代价的。而且一但出现掉线，哪怕是仅仅几秒种的时间，就有可能造成整个生产的停止甚至是设备故障及引起人身安全事故。

工业网络必须具备较好的可靠性、可恢复性以及可维护性，即保证一个网络系统中任何组件发生故障时，不会导致应用程序、操作系统，甚至网络系统崩溃和瘫痪。

工业控制网络直接面向生产过程和控制，肩负着生产现场测量与控制信息传输的任务。工业控制网络满足强实时性与确定性、高可靠性与安全性，还要适应工业现场的恶劣环境，满足总线供电与本质安全等特殊要求。工业控制网络是控制域网络，现场总线、工业以太网、工业以太网中的实时以太网、BAS中的控制层级网络如MS／TP网络和CAN总线等都属于控制网络。

工业控制网络传输的信息多为数据量不大的指令和信息，数据量小，信息交换频繁；而信息网络传输的信息数据量大，互相交换的信息不频繁；工业控制网络中周期性与非周期性信息采集和指令发送同时存在；而信息网络主要接收、处理以及发送非周期数据信息。

工业控制网络的信息流向确定性强，监测信息由传感器和变送器向控制器传送，控制信息由控制器向执行机构传送，过程监控与突发信息由现场仪表向操作站传送，程序下载由工程师站向现场仪表传输等；信息网络的信息流向不具有这样的确定性。

工业控制网络中监控信息的传送顺序性强：监测信息首先传送到控制器，由控制器进行判别计算，发出的控制指令发送给执行机构；工业控制网络能够适应高温、潮湿、振动、腐蚀、电磁干扰等工业环境，在这种环境下具有长时间、连续、可靠、完整地传送数据的能力，并能抵抗工业电网的浪涌、跌落和尖峰干扰。

工业网络与楼宇自控系统技术

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