基于现场总线技术的网络建设(2)

 
四、构建综合信息网

首先，我们的目标是：将原来相互独立的过程控制网、企业管理息网结合在一起形成企业综合信息网。在实现目标的前提下，除了保证系统的先进性，还应保证系统的开放性。

以前面介绍的系统为基础，我们可以设想以下方案：

1、方案1：采用现场总线。在此方案中，取消了原系统中的上位机。

工控机：考虑运行Windows95或WindowsNT，选用586级处理器、PCI总线的IPC，内存储器32M以上，按需要配置控制接口板，加装网卡。

通信：通信线路按现场总线要求重新铺设，如工作环境需本质安全，考虑通过总线供电。现场总线协议可选择基金会现场总线(FOUNDATIONFIELDBUS)。

现场设备：在最大可能保留原来监测仪表和执行部件的基础上，增加现场总线变送器、转换器和隔离设备。这部分工作主要是针对原执行部件进行。

网络接口：在工控计算机中安装以太网卡，协议可选择TCP/IP。根据工控机与管理网服务器距离较远(大于100M)的特点，可借助电话线路通过Modem连接或采用光缆连接。

软件：操作系统应由原来的DOS转换为Windows95或WindowsNT，监控系统可选择商品化的组态软件。开发与管理网相连接的连接程序。

2、方案2：

在此方案中，基本保留原系统结构。现场仪表、执行装置保持不变，通信方式保持不变，下位机仍然采用STD总线，将系统板由8088升级为486以上，显示卡由EGA方式升级为VGA方式，增加硬盘驱动器。上位机更换为PCI总线586以上级别的IPC，内部安装BITBUS卡和网卡。上位机与下位机之间仍然采用BITBUS总线连接。上位机与管理网之间的网络接口协议可选择TCP/IP。可借助厂内电话线路通过Modem或采用光缆与管理网服务器连接。上位机操作系统应由原来的DOS转换为Windows95或WindowsNT，下位机可继续使用DOS操作系统及原监控程序和通信程序，也可转换为Windows95或WindowsNT操作系统，重新开发监控程序和通信程序。

3、两种方案比较。

高性能、低成本是我们追求的目标。具体方案的选择则需要根据不同的基础综合考虑。

在这两种方案中，方案1采用现场总线技术，此方案在技术上是先进的，运行、维护成本较低，是新建系统的首选方案。如在原有系统上实施，需大量更新、增加设备，要重新进行安装调试，原有控制软件也需重新设计，此方案造成较多的重复投资，对生产将造成较大影响。

方案2是在原有控制系统上构建综合网的理想解决办法。该方案保留了原系统的系统结构，即便是重新开发监控程序，生产可先在原程序控制下照常进行。因此，此方案对生产基本没有影响。此方案更换、新增设备不多，资金投入比第一方案少许多。另一个要考虑的问题是职工的培训，使之掌握系统维护、系统操作。方案2基本不需再培训。方案1使职工完全放弃原已熟悉的操作方式，因而要进行重新培训。

五、结束语

本文以特定的控制系统为基础，针对计算机和和过程控制的新技术，提出了构建企业综合信息网的解决方案。

③以Ethernet和Internet为代表的网络技术广泛用于构建计算机数据网络，实现数据共享。由于过程控制面向生产现场，控制网络必须实时、准确、容错、安全、可靠，具有网络协议实用简单，网络结构高度分散等特点。因此数据网络与控制网络属不同的结构层次。通过基于TCP/IP的计算机网络互联与扩展技术;基于共享存储器的动态数据交换技术;基于开放数据库连接(ODBC)的数据库访问技术等，可实现控制网络与数据网络的集成。

④FIELDBUS即现场总线技术是当今工业过程控制领域热点技术。现场总线是一种数字化、双向、开放式、多点通信系统。通过此系统，过程控制系统中的变送器、传感器、执行机构、控制装置相互之间或与监控设备间能够实现双向多参数的数字通信。此项技术的实施，首先要求现场控制装置具有微处理器和数字通信能力。第二遵照公开、规范、统一的协议，采用普通电缆、双绞线、光纤等将各现场控制设备和监控设备组合成控制网络。在此，现场控制设备成为网络中的结点，它们即可以单独又可以共同完成某项控制任务。此项技术与网络技术相结合，可实现对现场装置的远程操纵。它还支持总线供电，因此具有本质安全性。现场总线适应了分散化、网络化、智能化的过程控制发展方向，将企业综合信息网延伸到了控制现场。现场总线目前具有若干种标准，尚无统一的国际标准。