工厂自动化通信网络优化方案

大型的工厂自动化通信网络一般采用三级网络结构。

（1）现场设备层

现场设备层的主要功能是连接现场设备，例如分布式I/O、传感器、驱动器、执行机构和开关设备等，完成现场设备控制及设备间的联锁控制。一般来说，现场设备层的传输数据量较小，要求的响应时间为10～100ms。主站（PLC、PC或其他控制器）负责总线通信管理以及与从站的通信。总线上所有的设备生产工艺控制程序存储在主站中，并由主站执行。

西门子的SIMATIC NET网络系统（见图6-10）的现场设备层主要使用PROFIBUS-DP。并将执行器和传感器单独分为一层，使用AS-i网络。

以太网已经越来越多地在现场设备层的分布式I/O和驱动设备中使用。

（2）车间监控层(www.xing528.com)

车间监控层又称为单元层，用来完成车间主生产设备之间的连接，实现车间级设备的监控。车间级监控包括生产设备状态的在线监控、设备故障报警及维护等。通常还具有诸如生产统计、生产调度等车间级生产管理功能。车间级监控用PROFIBUS或工业以太网将PLC、PC和HMI连接到一起。这一级对数据传输速率要求不高，要求的响应时间为100ms～1s，但是应能传送大量的信息。

图6-10 SIMATIC NET

（3）工厂管理层

车间管理网作为工厂主网的一个子网，通过交换机、网桥或路由器等连接到厂区主干网，将车间数据集成到工厂管理层。管理层处理的是对于整个系统的运行有重要作用的高级别的任务。除了保存过程值以外，还包括优化和分析过程等功能。工厂管理层通常采用符合IEC 802.3标准的以太网，即TCP/IP通信协议标准。