工业通信网络结构的设计与优化

企业网是对工业企业计算机与控制网络的统称。企业网从结构上可以分为信息网络和控制网络两个层次，企业网的结构如图6-3所示。

图6-3 企业网的结构

信息网络是指用于企业内部的信息通信与管理的局域网。信息网络目前的主要应用是办公自动化。信息网络是接入互联网的，并且很多应用也是基于互联网技术的。

控制网络是指工业企业生产现场的通信网络。控制网络既可以是现场总线，也可以是工业以太网。控制网络主要实现现场设备之间、现场设备与控制器之间、现场设备与监控设备之间的通信。

网络化控制的功能模型是从功能的角度对基于网络的自动控制系统进行分层，简称网络控制模型。网络控制模型分为现场设备层、监控层和管理层，如图6-4所示。

图6-4 网络控制模型(www.xing528.com)

1.管理层

管理层为企业提供生产、管理和经营数据，通过数据化的方式优化企业资源，提高企业的管理水平。这个层中，IT技术得到了广泛的应用，如Internet和Intranet。

2.监控层

监控层介于管理层和现场层之间。其主要功能是解决车间内各需要协调工作的不同工艺段之间的通信。监控层要求能传递大量的信息数据和少量控制信息，而且要求具备较强的实时性。这个层主要使用工业以太网。

3.现场设备层

现场设备层处于工业网络的最底层，直接连接现场的各种设备，包括I/O设备、变频与驱动、传感器和变送器等，由于连接的设备千差万别，因此所使用的通信方式也比较复杂。又由于现场级通信网络直接连接现场设备，网络上传递的主要是控制信号，因此，对网络的实时性和确定性有很高的要求。

SIMATIC NET中，现场级通信网络中主要使用PROFIBUS。同时SIMATIC NET也支持AS-Interface、EIB等总线技术。