应用 科学 ＶＡ 蘸ｌ 网络和智能因素在未来工业自动化系统中的应用 杨通 浙江杭州３１００１８） （中国计量学院现代科技学院［摘要］从网络和智能因素的引入这个层面来分析对于未来自动化控制系统的发展的影响，介绍无线局域网在自动化网络控制系统中的应用，还有通过网络集 成和智能元件组成的控制系统。 ［关键词］网络智能工业自动化控制系统 中图分类号：ＴＰ－９文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－－７５９７（２０１Ｏ）０１２０１３２—０１ ０导育 从图１可 随着现代化计算机网络和智能技术的快速发展，工业控制自动化技术 正朝着标准化、开放性的体系结构方向发展，包括，智能化、网络化和信 以看出可以利 用Ｗｅｂ网络技 息化，这些特点引导了未来工业自动化系统的发展趋势，主要有：①速 度、精度和可靠性都很高的发展方向：②智能化、网络化和集成化的发展 方向；③ＰＣ—ｂａｓｅｄ的发展方向；④信息技术和控制系统的结合发展。 １无线局域嘲在工业自动化网络控制中的应用 有线局域网依靠其特殊的优势即广泛的适用性和技术价格，从而得到 了迅速的发展。但是在一些工业现场，存在地理环境上的禁止或限制，对 术对工业现场 的生产数据信 息系统进行调 控，实现了公 司管理层到自 动控制层的数 据传输功能， 于电缆的使用也随之有了限制，使得有线局域网的作用很难得到发挥，所 以，无线局域网技术应运而生，得到了快速的发展和实际应用。随着微电 使得数据的传 输方便、快 捷，而且，这 子技术的快速发展，无线局域网技术在工业自动化控制中的作用将会越来 越大。 把Ｉｎｔｅｒｎｅｔ技术和企业内外联网技术引入工业自动化控制系统中，生 产过程的数据不仅用于工业自动化生产过程的控制，还要用于自动化生产 样的网络控制 系统使得企业 图ｌ基于网络集成制造（ＷＩＮ）系统自动化控制系统 能够充分地共享到传输到互联网上的产品数据资源，例如，想要实现一个 全球化的远程诊断和远程控制功能等。 的管理，自动化生产的过程数据信息会在很广泛的范围内得到全体工作人 员的共享和利用。把无线局域网引入自动化控制系统从另一个层面上讲， 是指对于计算机局域网单纯的一个扩充，即多于两台计算机在比较广泛的 范围内互相之间进行数据信息的交换的一种思路。随着此项技术的发展和 应用，自动化企业内部的数据信息共享网络将会被建立。 （１）无线局域网（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）技术是指，以无线网络的方式十 分便捷地连接相关的网络设备，使得人们能够随时随地和随意的对网络资 源进行数据访问，是现代数据通信系统的最新进展。无线局域网能够在不 下图２所示的是工业自动化智能控制嵌套结构图： 簧鹱信錾缝理～ 攀墁控制 ；墨壑堡塑．．ｊ ４ Ｍ３ 肥ｌＭｌ Ｎ１｝Ｎ２ Ｎ３ Ｎ４ 利用网络电缆的条件下，实现以太网的互联传输功能。无线局域网能够基 于普通局域网之上，再通过无线Ｈｕｂ和无线网卡等来实现，以无线网卡的使 用最为普遍和广泛为用户所接受。 （２）探讨网络在工业控制自动化领域的应用要结合无线局域网的未 （ Ｃ。 Ａ Ａ 来的发展方向，即安全性和网络管理，还有与３Ｇ等其他数据通信系统之间 的关系，在工业控制自动化领域，大量的感应器、计算机和ＰＬＣ等设备需要 互相连接，以便形成一个分布式的无线控制网络，一般情况下的设备通信 接口都是ＲＳ一２３２和ＲＳ一４８５。 无线局域网设备使用的信号转换器是隔离型的，这样可以把工业控制 自动化设备的ＲＳ一２３２串口信号和无线局域网以及以太网网络信号进行相互 之间的转换，从而有效的扩展了工业自动化设备的入网联通能力。 图２工业自动化智能控制嵌套结构图 上图２中，界面Ｍ２￣ＪＮ２之间的是常规控制系统，它包括经典控制模式 和常规控制的智能化系统，以嵌入式的形式被集成到想要控制的设备中， 此时这个网络控制系统就具备了联网能力和分布式智能的以太网节点功 能，智能传动设备和智能仪表就属于这种情况，如，智能电机等。 ３小结 把计算机网络技术与无线技术和智能传感器技术结合起来一起运用到 工业控制自动化系统中，产生了基于无线网络技术的智能控制器的概念， 网络信息技术与嵌入式技术对工业自动化控制系统的影响在以太网 ＴＣＰ／ＩＰ进入工业控制自动化上显现出来。基于工业以太网或其他ＩＴ技术的 网络集成制造（ＷＩＭ）系统使工业生产的智能自动化进入了一个新阶段。而 现场总线中的一些应用比较广泛的现场仪表总线会与以太网一起发挥作 这种基于无线网络技术的智能控制器能够使得工业生产现场的数据可以直 接在网络上进行发布和传输，并实现了共享。无线局域网技术接入实际工 厂生产环境中的时候，能够针对许多的现场智能设备、远程机器人和各种 自动化控制设备之间的数据通信，提供带宽资源比较丰富的无线数据通信 用，如，汽车网络用的ＣＡＮ，但是，以太网必将最终取代传统的现场总线结 构，进而在工业自动化控制系统中占据比较重要的地位。 和非常灵活的网络控制拓扑结构，特别是在一些特殊环境情况时，能够很 好的弥补点对点线路连接的不足，进而更加完善了工业自动化控制网络的 数据通信质量和系统的稳定性。 参考文献： ［１］陆向成，信息时代工业自动化的发展趋势［Ｊ］．福建电脑，２００２．９． ２网络集成翻造（ＷＩＭ）和智能元件在自动化控制系统中的应用 ［２］薛兴昌，工业自动化系统的技术发展［Ｊ］．自动化博览，２００３．２． ［３］张鑫，计算机分散控制系统［Ｍ］．北京：水利电力出版社，１９９２． ［４］肖亮、武江涛，现代工业自动化发展概述［Ｊ］．科教论坛，２００７．１１ 建立在工业高速以太网和有联网能力的智能器件基础之上的网络控制系 统，实现了具有分布式智能和开放性结构的网络集成控制系统，如图１所示。
