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工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展與應用
工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)是在現代網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)支持下形成的一種應用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)形式，下面是小編搜集整理的一篇探究工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的論文范文，歡迎閱讀參考。
摘要：在工業(yè)領(lǐng)域中的應用更是改變了現代工業(yè)控制的形態(tài)，是當前工業(yè)控制效率提升的主要形式，對工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的研究成為當前工業(yè)控制領(lǐng)域面臨的主要問(wèn)題。本文將立足于工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的實(shí)際，從發(fā)展和應用兩個(gè)角度出發(fā)，結合工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)實(shí)例，對這一問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)控制 計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù) 發(fā)展與應用
在現代網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)條件下工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)成為現代工業(yè)控制的主要形式，其在工業(yè)控制中的應用與發(fā)展將會(huì )對火電廠(chǎng)工業(yè)控制的效果產(chǎn)生廣泛而深遠的影響，因此對工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展與應用的研究具有鮮明的現實(shí)意義。
1 工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)概述
工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)是在現代網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)支持下形成的一種應用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)形式，其突出的特點(diǎn)工業(yè)應用性，具體表現為感知性和控制性。與其它網(wǎng)絡(luò )技術(shù)形式相比，工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)擁有更多的傳感器設備包括安裝在控制設備內部的運行數據傳感器和安裝在控制設備外部的運行狀態(tài)傳感器，這些傳感器能夠讓工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )的分析系統和操作人員形成對控制設備的全面認識，為有效控制打下堅實(shí)的信息基礎。
2 現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)
2.1 實(shí)質(zhì)與優(yōu)勢
現場(chǎng)數據總線(xiàn)是應用于生產(chǎn)現場(chǎng)的一種通信技術(shù)形式，這一技術(shù)的應用能夠保證生產(chǎn)現場(chǎng)生產(chǎn)設備與生產(chǎn)設備之間、生產(chǎn)設備與控制裝置之間形成雙向、全時(shí)的信息通信。當前數據總線(xiàn)的工業(yè)控制應用主要表現出六個(gè)方面的功能內容，分別是現場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò )、現場(chǎng)設備互聯(lián)、互操作性、分散功能快、通信線(xiàn)供電、開(kāi)放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )。從現場(chǎng)數據總線(xiàn)的這些功能來(lái)看，數據總線(xiàn)在工業(yè)控制中的應用表現出了分布式、開(kāi)放性、互聯(lián)互通的特點(diǎn)，而這種特點(diǎn)正是傳統DCS系統存在的主要問(wèn)題。相對于DCS系統而言FCS系統采用一對多雙向傳輸信號，這種多通道的數字信號傳播形式，具有信號傳遞精度高、可靠性強的特點(diǎn)，能夠保證生產(chǎn)設備和生產(chǎn)設備之間、生產(chǎn)設備與控制裝置之間的安全通信，使得生產(chǎn)設備始終處在控制裝置的監督與控制之下，確保工業(yè)控制的功能充分落實(shí)。
2.2 存在問(wèn)題
因為現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)本身的技術(shù)門(mén)檻較高對設計和現場(chǎng)集成人員的理論知識和技術(shù)基礎要求較高，造成了調試和運行維護的實(shí)際困難。從應用角度看數據總線(xiàn)的成本優(yōu)勢主要體現在規模效應上，在生產(chǎn)活動(dòng)中的大規模應用能夠有效降低其單位現場(chǎng)總線(xiàn)的成本。而且大規模應用附帶的自我診斷和自我校正系統能夠降低生產(chǎn)設備的運維費用是現場(chǎng)數據總線(xiàn)成本優(yōu)勢的主要內容。但是當前我國的現場(chǎng)總線(xiàn)應用普遍規模較小，規模效益不明顯，建設成本較高，而且小規模應用通常會(huì )將自我診斷、自我校正功能剔除，其節能效果更加不明顯。
3 以太網(wǎng)
3.1 以太網(wǎng)的應用優(yōu)勢
3.1.1 兼容性好，技術(shù)支持廣泛
基于TCP/IP形成的以太網(wǎng)是一種典型的開(kāi)放式局域網(wǎng)形式，能夠兼容當前工業(yè)企業(yè)應用的眾多技術(shù)形式，確保生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)設備之間、辦公系統與工業(yè)控制系統之間的互聯(lián)互通，這種兼容形式為現代工業(yè)企業(yè)的工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)改造提供了一體化支持。
3.1.2 與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通
以太網(wǎng)本身是一種應用型的局域網(wǎng)絡(luò )形式，相較于其它工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)形式其余互聯(lián)網(wǎng)之間的信息交互更加便利，只要有適當的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議支持，以太網(wǎng)就能借助互聯(lián)網(wǎng)將服務(wù)功能無(wú)限延伸。
3.1.3 應用成本較低
當前以太網(wǎng)在工業(yè)控制領(lǐng)域的應用極為廣泛，無(wú)論是硬件營(yíng)銷(xiāo)商還是軟件的營(yíng)銷(xiāo)、維護商家都極多、運維技術(shù)較為成熟，規模效益的影響導致以太網(wǎng)在實(shí)際的工業(yè)控制應用中的成本較低。
3.2 存在問(wèn)題
當前工業(yè)企業(yè)尤其是火力發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)，對工業(yè)控制的實(shí)時(shí)性和可靠性有極高的要求。但是以太網(wǎng)采用的是帶沖突檢測的載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議，并以二進(jìn)制指數退避算法為主要算法，其在運行過(guò)程中不可避免的會(huì )產(chǎn)生信息延遲問(wèn)題，這為以太網(wǎng)的工業(yè)控制應用埋下了隱患。同時(shí)現代火電企業(yè)運行環(huán)境較為惡劣，需要工業(yè)控制系統擁有抗沖擊、耐振動(dòng)、耐腐蝕的性能，但是以太網(wǎng)在這些惡劣環(huán)境下的表現并不優(yōu)秀。
3.3 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展
針對工業(yè)控制應用中存在的這些問(wèn)題，近年來(lái)以太網(wǎng)進(jìn)行了一系列的技術(shù)創(chuàng )新，主要針對的問(wèn)題就是信息傳輸的實(shí)時(shí)性問(wèn)題，開(kāi)發(fā)形成了交換式以太網(wǎng)技術(shù)、高速以太網(wǎng)技術(shù)等新型以太網(wǎng)技術(shù)形式，極大提升了以太網(wǎng)的在信息傳輸實(shí)時(shí)性上的性能。其中交換式以太網(wǎng)的主要技術(shù)突破是采用以了以太網(wǎng)交換機，將整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò )分為若干個(gè)階段，交換機在各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節提供數據存儲和轉發(fā)服務(wù)，提升了網(wǎng)絡(luò )信道的通暢性和數據信息傳輸的實(shí)時(shí)性。
4 嵌入式Internet技術(shù)
嵌入式Internet技術(shù)是當前工業(yè)控制技術(shù)中的前沿技術(shù)形式，本質(zhì)上是嵌入式系統與現代互聯(lián)網(wǎng)形成的綜合控制技術(shù)，當前嵌入式系統與Internet的連接并不存在技術(shù)困難。嵌入式系統只需要借助以太網(wǎng)或者其他網(wǎng)絡(luò )連接形式就可以實(shí)現與Internet的連接，關(guān)鍵問(wèn)題在于Internet廣泛應用的TCP/IP通信協(xié)議對嵌入式系統的要求較高，普通的單片機無(wú)法滿(mǎn)足Internet的連接控制要求，而其他的嵌入式系統的成本又過(guò)高。對這一問(wèn)題的有效解決將會(huì )打破嵌入式Internet技術(shù)發(fā)展的僵局，讓嵌入式Internet技術(shù)更加廣泛的應用到工業(yè)控制領(lǐng)域。
5 結論
計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)是現代工業(yè)控制的重要形式，將會(huì )對工業(yè)控制領(lǐng)域產(chǎn)生深遠的影響，可以說(shuō)計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的應用發(fā)展質(zhì)量和應用發(fā)展效率會(huì )直接影響到工業(yè)控制的質(zhì)量和效率，因此對工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展與應用的研究具有鮮明的現實(shí)意義。本文從工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、現場(chǎng)總線(xiàn)、以太網(wǎng)和嵌入式Internet技術(shù)四個(gè)角度對這一問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，以期為工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展與應用水平提升提供支持和借鑒。
參考文獻
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