燕大版工业控制网络技术要点：实时性、集成与应用解析

工业控制网络技术要点(燕大版)文档深入探讨了自动化控制领域中新兴的网络技术，它是计算机网络与自动化控制技术的结合体。工业控制网络，即控制网络，主要应用于自动化控制环境中，具有以下几个关键特点： 1. 实时性与确定性：工业控制网络强调数据交换的即时性和精确性，这对于生产过程的实时监控和控制至关重要。 2. 短帧结构与高频率：信息传输以短小的数据包进行，且由于控制任务的需要，这些帧交换非常频繁。 3. 高可靠性和安全性：确保网络通信的稳定性和数据完整性，对于工业生产安全至关重要。 4. 协议简化实用：针对工业环境的需求，网络协议设计简单且易于实施。 5. 分散式结构：允许在网络各部分独立处理信息，提高系统的灵活性和冗余性。 6. 集成性：便于与企业内部的信息网络无缝融合，支持信息共享。 文档中提及了两种主要的工业控制网络技术： - 现场总线技术：这是一种基于点对点或多点双向串行通信的现场设备通信方法，适用于生产现场设备的互联互通。 - 工业以太网技术：利用商用以太网标准，但选择适合工业环境的硬件和产品，构建工业网络，实现大规模数据传输。 关于自动控制系统的演进，它经历了从气动信号控制、模拟信号控制到集中式和集散式数字控制，最终发展到网络控制阶段，这标志着控制方式的智能化和网络化。 网络控制系统的优势在于： - 结构简洁，安装维护便捷 - 信息集成度高，能够整合多种数据源 - 现场设备功能强大，支持远程操作 - 可实现设备间的高效通信和协同工作 控制网络与信息网络的区别主要体现在实时性、环境适应性、可靠性以及兼容性上，前者更注重实时性和抗干扰能力，后者通常处理的是非实时的数据和应用。 集成控制网络与信息网络的方式包括硬件接口、DDE（动态数据交换）、统一协议标准、数据库访问技术和OPC（开放平台通讯）等，这些技术有助于实现不同系统间的无缝协作。 CAN（Controller Area Network）作为一种常见的工业控制网络技术，其特点包括： - 多主工作方式，节点信息按优先级区分 - 非破坏性总线仲裁，保证通信效率 - 报文滤波和错误检测机制，提高通信质量 - 双绞线、同轴电缆或光纤等灵活的通信介质 - 自动错误处理机制，如在严重错误时关闭输出 CAN通信模型遵循ISO/OSI标准，分为数据链路层和物理层，其中数据链路层又细分为逻辑链路控制子层和媒体访问控制子层。报文类型包括数据帧、远程帧、错误帧和超载帧，每个帧都有明确的结构和错误检测机制。 总结来说，工业控制网络技术是自动化控制的关键组成部分，它在实时性、可靠性、集成性和兼容性方面有着独特的要求，同时各种通信技术如现场总线、工业以太网和CAN网络的发展，推动了自动控制系统向更高层次的智能化和网络化迈进。