LTC745A101?3BHE039905R0101實現(xiàn)工業(yè)控制網(wǎng)絡和辦公自動化網(wǎng)絡的無縫連接
LTC745A101 3BHE039905R0101實現(xiàn)工業(yè)控制網(wǎng)絡和辦公自動化網(wǎng)絡的無縫連接
LTC745A101 3BHE039905R0101實現(xiàn)工業(yè)控制網(wǎng)絡和辦公自動化網(wǎng)絡的無縫連接
近些年來，現(xiàn)場總線技術被廣泛地應用于工業(yè)過程控制領域。它具有實時性好、布線簡單、可靠性高的特點，比較適合工業(yè)環(huán)境。但是，它也有自己的缺點，如標準不統(tǒng)一，各個廠商各自為政;傳輸速率低，無法傳輸圖像和語音信息;網(wǎng)絡互連困難，無法直接與互聯(lián)網(wǎng)相連。這些缺點的存在，嚴重制約了現(xiàn)場總線技術的發(fā)展[1]。
當現(xiàn)場總線的發(fā)展遇到阻礙時，以太網(wǎng)技術卻得到了迅猛的發(fā)展，如今，在Internet和辦公自動化領域，以太網(wǎng)可以說是無處不在。如果能將以太網(wǎng)技術成功應用于工業(yè)控制底層網(wǎng)絡，就可以打破傳統(tǒng)的工業(yè)控制網(wǎng)絡體系，實現(xiàn)工業(yè)控制網(wǎng)絡和辦公自動化網(wǎng)絡的無縫連接，實現(xiàn)真正意義上的管控一體化。本文結(jié)合現(xiàn)場總線與以太網(wǎng)的各自的優(yōu)點，提出一種新型的網(wǎng)絡流量控制算法，開發(fā)出與此相配套的網(wǎng)絡控制器。
1?通訊機制
新型的通訊機制在網(wǎng)絡拓撲上采用總線型，所有的發(fā)送都是在樞紐控制器的控制下進行。只有得到命令幀的指定站點才可以啟動數(shù)據(jù)發(fā)送。系統(tǒng)設定一個循環(huán)周期T，控制節(jié)點按照優(yōu)先級從低到高輪詢各個站點，當輪詢時間大于T時，控制將停止這一周期的輪詢，直接進入下一個周期。需要注意的是：
1.?對高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包，不管隊列中有多少個未發(fā)數(shù)據(jù)，都要確保發(fā)送完畢，即使周期超過T也要如此。
2.?對于中優(yōu)先級和低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包，只有在上一優(yōu)先級的數(shù)據(jù)發(fā)送完全的情況下才能啟動發(fā)送，并且是限制型發(fā)送，一次只能發(fā)送隊列的前rp個數(shù)據(jù)。
利用Matlab仿真的結(jié)果表明，即使在網(wǎng)絡負荷超載的情況下，網(wǎng)絡控制算法仍舊可以保證高優(yōu)先級的控制幀的發(fā)送，因此這個網(wǎng)絡控制算法是可行的。
2?功能原理
網(wǎng)絡樞紐控制器是整個網(wǎng)絡體系的核心，它主要有以下兩個功能：一是網(wǎng)絡控制功能，即協(xié)調(diào)整個網(wǎng)絡的通訊步調(diào)，避免沖突的發(fā)生，保證重要信息的實時性。二是作為通訊網(wǎng)關，與內(nèi)部網(wǎng)絡設備共享IP地址，提供內(nèi)部網(wǎng)絡設備與外部Internet的接口。
2.1實現(xiàn)控制功能所需要的設定
1.?優(yōu)先權的等級分類。利用IP數(shù)據(jù)格式[1]中TOS字段前3bit作為標志。
2.?IP編址。假設所有的控制設備都處在一個內(nèi)部網(wǎng)絡中，他們共享一個Internet公網(wǎng)地址202.114.101.58，而內(nèi)部網(wǎng)絡是以192.168.0.開頭的一系列內(nèi)部地址。
3.?控制幀格式?？刂茙蔷W(wǎng)絡樞紐控制器控制整個網(wǎng)絡步調(diào)的數(shù)據(jù)幀，所有網(wǎng)絡節(jié)點都應該能收到這個數(shù)據(jù)幀，并且在它的指令下進行通訊。因此，控制幀必須是一個廣播幀，它的目標地址是局域網(wǎng)中的所有網(wǎng)絡設備。
在具體實現(xiàn)中，將控制指令封裝在一個UDP廣播數(shù)據(jù)包中
ABB UFC762AE101 3BHE006412R0101
ABB XVC767AE105 3BHB007209R0105
ABB XVC768115 3BHB007211R115
ABB 5SHY5055L0002 3BHE019719R0101
HONEYWELL FC-PSU-UNI2450U
SCHNEIDER 140XTS00500
ABB DSMB-01C
Johnson MS-NAE5510-2
ABB AO2000 LS25
TRICONEX 3805E
ICS TRIPLEX T8110B
NI PCI-5421
EMERSON MMS3125/022-020
PROSOFT MVI56E-MNETXT
GE SR489-P5-LO-A20-E
REXROTH PPC-R22.1N-N-Q1-NN-NN-FW
AMAT 0100-20100
AMAT 0100-76124
EATON E511A09X3N
ELAU MC-4/11/01/400
GE MVR1600-4601
EMERSON 9199-00002 A6120
HONEYWELL 05701-A-0302
ABB GFD563A102 3BHE046836R0102
ABB KSD211B 3BHE022455R1101
ABB DSCA190V 57310001-PK
ELAU SM-100/50/030/P0/45/M1/B1
EATON XV-303-10-C00-A00-1B
A-B 81001-451-82-R
HONEYWELL 51301874-100
ELAU C600/10/1/1/1/00
GE IS220PPRAS1A
REXROTH MKD112C-024-GP0-AN
ABB DSAI130A
ABB DSAO120A
ABB DSDI120AV1
PROSOFT MVI69E-MBTCP
ICS TRIPLEX T8432C
ABB CMA120
ABB UUD148AE01? 3BHE014185R0001
GE UR8FH
GE UR8HH
GE IS420PUAAH1A
ELAU SH100/30058/0/0/00/0/00/00/00
ABB LTC745A101 3BHE039905R0101
ABB AX670
ABB SA610
