企业网络技术应用：现场总线与工业以太网

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：企业网络正是这3种技术在企业中的融合和应用。

1.企业网络技术的需求

目前，企业网络已渗透到国民经济的各个领域，对企业的产业结构、产品结构、经营管理、服务方式等带来了革命性的影响，并成为衡量一个企业科技水平和综合力量的重要指标。企业网络的应用不仅可以改造传统产业，提高产品的附加值，而且对推动企业的发展，促进产业经济信息化也将起到关键性的作用。

企业要想在激烈的市场竞争中求得生存和发展，必须改善其过程控制和产品制造模式，依靠虚拟制造、虚拟企业和提高自动化水平来实现规模经营和灵活经营，从而降低产品成本，提高企业经营效益。而企业网络实现了企业各部门之间以及企业与外界之间的有效联系，实现了现场控制网络与管理信息网络之间的有效联系，为虚拟制造和虚拟企业的建立创造了条件。

因此，企业信息化是企业在21世纪取得信息经济成功的必由之路。

2.企业网络技术

计算机技术、通信技术和控制技术的飞速发展，推动着企业网络技术的产生和发展。企业网络正是这3种技术在企业中的融合和应用。

（1）计算机技术

计算机技术，特别是微型计算机技术，在最近几年获得了突飞猛进的发展，其运算速度越来越快，存储容量越来越大，软件资源越来越丰富，应用领域越来越广泛。同时，伴随着多媒体技术的发展，计算机已被用于教育、科研、生产、商业、娱乐等领域，走进了人们生活的每个角落。计算机作为信息处理的工具，它不是孤立存在的，按照某种规则和要求建立起来的计算机网络更显示了其强大的功能。

（2）网络与通信技术

高速宽带网的出现大大提高了通信效率，交换以太网、快速以太网、吉比特以太网、FDDI（光纤分布数据接口）和ATM（异步传输模式）等网络技术逐渐成熟和完善，使人们可以传输数据、文本、声音、图像、视频等多媒体信息。更重要的是，飞速发展的Internet对人们的生活观念、生活方式、工作方式产生了巨大的影响，人们已经离不开网络。

（3）控制技术

20世纪80年代问世的现场总线是过程控制技术、仪表技术和计算机网络技术结合的产物。由于通信协议参照了OSI参考模型，使现场总线可以与上层企业信息网集成到一起，从而使过程自动化、楼宇自动化、家庭自动化等成为可能。现场总线作为21世纪现场控制系统的基础，代表着未来测量与控制领域技术发展的方向，它将产生的影响和发挥的作用是难以估量的。目前，现场总线技术的研究、开发和应用成为一个十分复杂的课题。

3.企业网络的特性

企业网络具有4种特性。

（1）范围确定性

企业网络是在有关企业范围内为实现企业的集成管理和控制而建成的网络环境，具有特定的地域和服务范围，并能实现从现场实时控制到管理决策支持的功能。

（2）集成性(www.chuimin.cn)

企业网络通过对计算机技术、信息与通信技术和控制技术等技术的集成，达到了现场信号监测、数据处理、实时控制到信息管理、经营决策等功能上的集成，从而构成了企业信息基础设施的基本骨架。

（3）安全性

企业网络不同于Internet和其他网络。它作为相对独立单位的某个企业的内部网络，在企业信息保密和防止外部入侵方面要求高度的安全性，要确保企业能通过企业网络获取外部信息和发布内部公开信息，相对独立和安全地处理内部事务。

（4）相对开放性

企业网络是连接企业各部门的桥梁和纽带，它是一个广域网，并与Internet连通，以实现企业对外联系的职能。也就是说，企业网络是作为Internet的一个组成部分出现的，它具有开放性，但这种开放性是在高度安全措施保障下的相对的开放性。

企业网络应该具有高效率、高效益、高柔性的特点。

4.企业信息化与自动化的层次模型

企业信息化与自动化的典型3层模型是：设备层、自动化层和信息层。

（1）设备层

设备层的设备种类繁多，有传感器、启动器、驱动器、I/O部件、变送器、执行机构、变换器、阀门等。设备的多样性要求设备层满足开放性要求，各厂商遵循公认的标准，保证产品满足标准化。来自不同厂家的设备在功能上可用相同功能的同类设备互换，实现可互换性；不同厂家的设备可以相互通信，在多厂家的环境中完成功能，实现可互操作性。

（2）自动化层

自动化层实现控制系统的网络化，控制网络遵循开放的体系结构与协议。对设备层的开放性，允许符合开放标准的设备方便地接入；对信息层的开放性，允许与信息层互连、互通、互操作。

自动化层控制网络的出现与发展，为实现自动化层开放性策略打下了良好的基础。

（3）信息层

信息层较好地实现开放性策略，各类局域网满足IEEE 802标准，信息网络的互连遵循TCP/IP协议。

企业网络技术应用：现场总线与工业以太网

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