光纖以太網(wǎng)通信技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)化資源共享管控一體化

一、概述：

四川制藥股份有限公司在全廠局域網(wǎng)設(shè)計中采用光纖深入動力車間兩臺喬納森公司550空壓機運行情況控制，加入調(diào)度管理系統(tǒng)，將以太網(wǎng)滲透到工業(yè)現(xiàn)場從而實現(xiàn)辦公自動化與工業(yè)自動化的無縫結(jié)合，給廠部調(diào)度室、總工隨時決策提供幫助。充分運用AI系列智能儀表組建現(xiàn)場總線型計算機監(jiān)控系統(tǒng)連接到局域網(wǎng)上共享信息資源。使車間、調(diào)度室、廠辦計算機組成對等以太網(wǎng)，實現(xiàn)資源共享管控一體化。

二、系統(tǒng)架構(gòu)：

我們將傳統(tǒng)的服務(wù)器下放至現(xiàn)場充當服務(wù)器，計算機中安裝WWW網(wǎng)絡(luò)版工控軟件，現(xiàn)場的儀表數(shù)據(jù)以數(shù)字信號的形式由服務(wù)器采集并保存于服務(wù)器中。

調(diào)節(jié)器AI-808AXL2L2S4巡檢儀AI-706MAJ0J0J0L2L2S AI表采集的壓力、流量、溫度、位移、液位、流量等數(shù)據(jù)存儲在客戶服務(wù)器WWW網(wǎng)絡(luò)版工控軟件數(shù)據(jù)庫，在計算機上按裝100M網(wǎng)卡，接上光纖收發(fā)器，通過四芯光纜送至500米（可達幾公里）處的16口百兆自適應(yīng)集線器（HUB）為中心組建的企業(yè)局域網(wǎng)，使整個局域網(wǎng)內(nèi)的計算機成為對等以太網(wǎng)，并為每臺計算機分配IP地址，工業(yè)現(xiàn)場的參數(shù)通過光纖快速傳輸圖象及數(shù)據(jù)，即滿足了實際需要又降低了成本。

企業(yè)網(wǎng)中的任意一臺管理機可與現(xiàn)場服務(wù)器，進行實時流程圖形數(shù)據(jù)交換，所有計算機成為對等以太網(wǎng)（見圖），用戶可通過各自的計算機的標準IE瀏覽器查詢現(xiàn)場數(shù)據(jù)與工藝參數(shù)，真正起到資源共享把復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)配置簡單化，節(jié)約硬件投資。

三、網(wǎng)絡(luò)硬件執(zhí)行層

網(wǎng)絡(luò)主干采用光纖橫跨廠區(qū)直接將光纜、以太網(wǎng)技術(shù)深入到車間。工業(yè)現(xiàn)場采用AIFCS現(xiàn)場總線型計算機監(jiān)控系統(tǒng)，將現(xiàn)場的智能儀表用超五類屏蔽雙絞線并連，每條總線上掛101臺儀表（101個地址碼），通過光隔轉(zhuǎn)換器（RS232/RS485）插入計算機的串口，整個網(wǎng)絡(luò)的鏈路系統(tǒng)確定工廠區(qū)域主干線采用光纜構(gòu)架，由于光纜可以消除地表電勢差和其他電磁干擾源傳輸頻帶寬、信息量大，傳輸損耗低、中繼距離長、保密可靠，光纜重量輕，易于施工。對計算機局域網(wǎng)絡(luò)宜采用多模光纖，當用光纖做數(shù)據(jù)主干時，一般用4芯、6芯、8芯，可用架空、槽架地溝敷設(shè)，每50CM裝托架，光纜兩端熔接尾纖需固定于光纖終端盒，至墻上按裝、尾纖與光纖收發(fā)器接頭處保正潔凈，以免影響傳輸，集線器應(yīng)按裝于局域網(wǎng)的中心位置，子系統(tǒng)采用5類標準非屏蔽雙絞線布線。在采用成熟的以太網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品100%的兼容，以太網(wǎng)應(yīng)用工業(yè)現(xiàn)場是至今最理想的選擇，能充分考慮今后的發(fā)展需要，具高傳輸速率，目前到100Mbits/s，高傳輸安全性和可靠性，集電器技術(shù)確定性幾乎不需考慮網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)、傳輸物理介質(zhì)，雙絞線、光纖，同軸電纜，集線器的應(yīng)用可不需考慮網(wǎng)絡(luò)的擴展，運用Windows98、NT、TCP/IP協(xié)議組成對等以太網(wǎng)，便于與公用數(shù)據(jù)網(wǎng)集成可進行整個工廠的全球化聯(lián)網(wǎng)。

3、軟、硬件配置

四、系統(tǒng)功能、特點

（1）WWW網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件，引入了先進的瘦客戶機制，即在客戶端只需要有Microsoft Imternet Explore5.0或以上版本的網(wǎng)頁瀏覽器，就可以對現(xiàn)場的各種各務(wù)進行瀏覽，甚至控制，無需在用戶的計算機安裝任何軟件。即減少了軟件購買成本，用戶培訓(xùn)和用戶端軟件的維護成本。同時可以充分發(fā)掘生產(chǎn)現(xiàn)場控制系統(tǒng)的能辦，使整個企業(yè)管理者能夠在自己的桌面瀏覽整個工廠的生產(chǎn)狀況。

（2）能夠?qū)\行的現(xiàn)場設(shè)備實現(xiàn)在線檢測和診斷。通過簡單的組態(tài)實現(xiàn)工程曲線，報表，數(shù)據(jù)瀏覽與分析，動畫顯示的WWW發(fā)布，隨時隨地了解現(xiàn)場情況。

（3）能夠方便實現(xiàn)設(shè)備管理與企業(yè)管理的Intranet集成。

（4）采用分層認證的方式，擁有完整的安全機制，可以充分保證企業(yè)運行設(shè)備和信息系統(tǒng)的安全性。

（5）強大的數(shù)據(jù)報表功能，通過Microsott EXCEL的無縫銜接，提供的報表模式可以與提供的報表相媲美。

（6）擴充的曲線功能，可以在同一個頁面上同時顯示100條曲線，與曲線相對應(yīng)，提供直觀、準確的數(shù)字顯示，該段時間各曲線的峰值可以通過專門的按鈕獲得。

（7）提供對各種異質(zhì)網(wǎng)的支持，隨心所欲

連接介質(zhì)支持：雙絞線、光纖

網(wǎng)絡(luò)域支持：局域和廣域互聯(lián)網(wǎng)

連接方式支持：專線和Modem拔號

（8）提供個性化的用戶定制功能，用戶可根據(jù)需要選擇適合需要的WWW模板實現(xiàn)不同的瀏覽風格。

五、結(jié)束語

在目前現(xiàn)場總線領(lǐng)域這種群雄紛爭的情況下，現(xiàn)場總線向以太網(wǎng)靠攏，在一定時期內(nèi)是一種趨勢。它體現(xiàn)在企業(yè)所獲得的效率和實惠上，隨時隨地掌握工業(yè)現(xiàn)場與企業(yè)運營狀態(tài)，準確及時的了解所需的信息是關(guān)鍵，大幅度提高工作效率，實現(xiàn)成功決策。

計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，國內(nèi)多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)都相繼建立了自己的計算機局域網(wǎng)絡(luò)。您工作在一個高度辦公自動化的環(huán)境中，您的PC可以隨時上網(wǎng)，隨時查詢并與其他人交換信息，而另一方面您還需要隨時隨地了解，在工廠的某個車間，有一套非常先進的監(jiān)控系統(tǒng)，如采用宇光AI儀表組建的AIFCS現(xiàn)場總線型計算機監(jiān)控系統(tǒng)。如何來幫助您了解該車間的生產(chǎn)狀況，如機器的運轉(zhuǎn)情況和產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)，包括該監(jiān)控系統(tǒng)可以收集大量您需要的數(shù)據(jù)和信息。如果您現(xiàn)場的監(jiān)控系統(tǒng)沒有連接到網(wǎng)絡(luò)上，那么它只能作為一個信息的孤島，無法通暢地將這些信息發(fā)送出去。

以太網(wǎng)是目前世界上應(yīng)用最廣的局域網(wǎng)技術(shù)。隨著Internet的迅猛發(fā)展，以太網(wǎng)已成為事實上的工業(yè)標準，TCP/IP協(xié)議的簡單實用為廣大用戶所接受。隨著通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能儀表的發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)有能力延伸到工業(yè)現(xiàn)場，也就是說，可以將以太網(wǎng) 建到工業(yè)現(xiàn)場I/O級，從而實現(xiàn)辦公自動化與工業(yè)自動化的無縫結(jié)合，形成真正意義上的全開放、可互操作的監(jiān)控系統(tǒng)。由于局域網(wǎng)布置一般采用雙絞線，距離控制在99米以內(nèi)，而您的車間遠離管理層幾百米至幾公里，必須引入以太網(wǎng)的產(chǎn)品，配置光纜、光纖收發(fā)器，直接深入到車間計算機與管理層相連，使宇光AI儀表通過現(xiàn)場總線向以太網(wǎng)靠攏成為現(xiàn)實，起到真實含意上的企業(yè)信息化。

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