LTC745A101 3BHE039905R0101实现工业控制网络和办公自动化网络的无缝连接

LTC745A101 3BHE039905R0101实现工业控制网络和办公自动化网络的无缝连接

LTC745A101 3BHE039905R0101实现工业控制网络和办公自动化网络的无缝连接

　近些年来，现场总线技术被广泛地应用于工业过程控制领域。它具有实时性好、布线简单、可靠性高的特点，比较适合工业环境。但是，它也有自己的缺点，如标准不统一，各个厂商各自为政;传输速率低，无法传输图像和语音信息;网络互连困难，无法直接与互联网相连。这些缺点的存在，严重制约了现场总线技术的发展[1]。

　　当现场总线的发展遇到阻碍时，以太网技术却得到了迅猛的发展，如今，在Internet和办公自动化领域，以太网可以说是无处不在。如果能将以太网技术成功应用于工业控制底层网络，就可以打破传统的工业控制网络体系，实现工业控制网络和办公自动化网络的无缝连接，实现真正意义上的管控一体化。本文结合现场总线与以太网的各自的优点，提出一种新型的网络流量控制算法，开发出与此相配套的网络控制器。

1 通讯机制

　　新型的通讯机制在网络拓扑上采用总线型，所有的发送都是在枢纽控制器的控制下进行。只有得到命令帧的指定站点才可以启动数据发送。系统设定一个循环周期T，控制节点按照优先级从低到高轮询各个站点，当轮询时间大于T时，控制将停止这一周期的轮询，直接进入下一个周期。需要注意的是：

　　1. 对高优先级的数据包，不管队列中有多少个未发数据，都要确保发送完毕，即使周期超过T也要如此。

　　2. 对于中优先级和低优先级的数据包，只有在上一优先级的数据发送完全的情况下才能启动发送，并且是限制型发送，一次只能发送队列的前rp个数据。

　　利用Matlab仿真的结果表明，即使在网络负荷超载的情况下，网络控制算法仍旧可以保证高优先级的控制帧的发送，因此这个网络控制算法是可行的。

2 功能原理

　　网络枢纽控制器是整个网络体系的核心，它主要有以下两个功能：一是网络控制功能，即协调整个网络的通讯步调，避免冲突的发生，保证重要信息的实时性。二是作为通讯网关，与内部网络设备共享IP地址，提供内部网络设备与外部Internet的接口。

　　2.1实现控制功能所需要的设定

　　1. 优先权的等级分类。利用IP数据格式[1]中TOS字段前3bit作为标志。

　　2. IP编址。假设所有的控制设备都处在一个内部网络中，他们共享一个Internet公网地址202.114.101.58，而内部网络是以192.168.0.开头的一系列内部地址。

　　3. 控制帧格式。控制帧是网络枢纽控制器控制整个网络步调的数据帧，所有网络节点都应该能收到这个数据帧，并且在它的指令下进行通讯。因此，控制帧必须是一个广播帧，它的目标地址是局域网中的所有网络设备。

　　在具体实现中，将控制指令封装在一个UDP广播数据包中

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