深入淺出NetLinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

前言

　　目前，隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的控制理念逐漸深入人心。過去，由于不同的技術(shù)和產(chǎn)品歸屬不同廠商，因而出現(xiàn)了控制器、現(xiàn)場(chǎng)總線、人機(jī)界面、運(yùn)動(dòng)／傳動(dòng)系統(tǒng)各自為陣的局面。雖然每一項(xiàng)技術(shù)都有其先進(jìn)性，但是當(dāng)這些技術(shù)集成在一起時(shí)，人們會(huì)發(fā)現(xiàn)并不能取得應(yīng)有的效果，原因在于不同應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)缺乏通用性，不同軟硬件產(chǎn)品之間缺乏溝通與協(xié)作，產(chǎn)生了技術(shù)屏障。羅克韋爾自動(dòng)化公司提出了集成架構(gòu)的概念，逐步將原有的控制器、現(xiàn)場(chǎng)總線、人機(jī)界面、運(yùn)動(dòng)／傳動(dòng)系統(tǒng)整合到一個(gè)統(tǒng)一的框架下，提出了以NetLinx技術(shù)的開放現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)為核心，配合FactoryTalk企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換技術(shù)，采用統(tǒng)一的控制器和可視化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)、人機(jī)界面、批處理、運(yùn)動(dòng)／傳動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和信息無縫連接?！　《喾N現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)調(diào)并存，是現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展趨勢(shì)，隨之帶來的問題就是如何讓網(wǎng)絡(luò)之間的互連更加高效、更加透明。NetLinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中將原有的DeviceNet網(wǎng)絡(luò)、ControlNet．網(wǎng)絡(luò)與新一代的EtherneL／IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了整合，在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層中都采用了統(tǒng)一的通用工業(yè)協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)之間信息路由和無縫連接，構(gòu)造了一個(gè)從車間到企業(yè)、從設(shè)備底層到管理信息層的開放與集成的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。　　本書第2章闡述通用工業(yè)協(xié)議，采用統(tǒng)一的應(yīng)用層協(xié)議是：NetLinx的核心技術(shù)之一。第2章首先介紹了通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，然后著重闡述CIP的各個(gè)組成部分，面向?qū)ο笫荂IP的重要特點(diǎn)。作為CIP的擴(kuò)展，CIPSync、CIP．Motion和CIPSafety是近年來發(fā)展的熱點(diǎn)，第2章也專門介紹了這些內(nèi)容。第3章、第4章和第5章分別詳細(xì)闡述了。NetLinx架構(gòu)中DeviceNet、ControlNet和Ethernet／IP，除了使用相同的應(yīng)用層協(xié)議之外，它們各具備不同的網(wǎng)絡(luò)模型，因此也決定了它們有各自的特點(diǎn)和使用場(chǎng)合，上述各章將會(huì)重點(diǎn)介紹這些內(nèi)容，并用實(shí)例演示各種網(wǎng)絡(luò)的使用方法。第6章是CIP三種網(wǎng)絡(luò)的比較和選擇的一般方法，還介紹了CIP網(wǎng)絡(luò)的新成員CompoNet。第7章介紹了RSLinx軟件和OPC技術(shù)?！　”緯?、7章由談?dòng)⒆俗珜?，其余部分均由黃允凱撰寫，全書由黃允凱統(tǒng)稿?！　”緯谧暹^程中得到了美國羅克韋爾自動(dòng)化公司大學(xué)項(xiàng)目部的支持，該公司技術(shù)人員時(shí)本書的編寫提出了許多建設(shè)性意見。本書通過引用一些國內(nèi)外有關(guān)專著、教材、論文和期刊的資料，得到了進(jìn)一步的充實(shí)。在此，向他們表示敬意和感謝。　　由于編者水平有限，編寫時(shí)間倉促，書中難免有錯(cuò)誤和不妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《深入淺出NetLinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)》共分為7章，詳細(xì)闡述了NetLinx開放式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)各方面基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用方法。NetLinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由采用DeviceNet的設(shè)備層、ControlNet的控制層和Ethernet／IP的信息層所組成，三層網(wǎng)絡(luò)上都采用標(biāo)準(zhǔn)的通用工業(yè)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了不同網(wǎng)絡(luò)間的信息“透明”和無縫集成。第2章重點(diǎn)闡述通用工業(yè)協(xié)議的規(guī)范和三個(gè)最新擴(kuò)展。第3、4、5章分別詳細(xì)闡述DeviceNet、ControlNet和Ethernet／IP的網(wǎng)絡(luò)模型、應(yīng)用方法、組態(tài)軟件等，并以實(shí)例說明它們的具體配置和使用方法。第6章簡(jiǎn)單介紹了網(wǎng)絡(luò)選擇的方法及發(fā)展方向。第7章詳細(xì)介紹了OPC技術(shù)及OPC客戶端的設(shè)計(jì)方法。作為世界級(jí)的自動(dòng)化設(shè)備及解決方案的供應(yīng)商，羅克韋爾自動(dòng)化（Rockwell Automation）公司提出了集成架構(gòu)的概念，它以NetLinx技術(shù)的開放現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)為核心，配合　　FactoryTalk企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換技術(shù)，采用統(tǒng)一的Logix控制器和可視化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)、人機(jī)界面、批處理、運(yùn)動(dòng)／傳動(dòng)系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)共享和信息無縫連接。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概述1.1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生1.1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)1.1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展趨勢(shì)1.2 NetLinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述1.2.1 集成架構(gòu)1.2.2 三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1.3 本書的基本結(jié)構(gòu)第2章 通用工業(yè)協(xié)議2.1 基礎(chǔ)知識(shí)2.1.1 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)2.1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)2.1.3 通信參考模型2.2 CIP網(wǎng)絡(luò)概況2.3 CIP詳述2.3.1 對(duì)象模型2.3.2 服務(wù)2.3.3 通信機(jī)制2.3.4 通信對(duì)象2.3.5 對(duì)象庫2.3.6 設(shè)備描述2.3.7 配置和電子數(shù)據(jù)文檔2.3.8 路由2.4 CIPSync2.4.1 IEEE1588-2002時(shí)間同步標(biāo)準(zhǔn)2.4.2 報(bào)文優(yōu)先權(quán)2.5 CIPMotion2.5.1 解決確定性問題2.5.2 兼容性2.5.3 設(shè)備描述2.6 CIPSafety2.6.1 安全標(biāo)準(zhǔn)與等級(jí)2.6.2 安全總線網(wǎng)絡(luò)2.6.3 CIPSafety2.6.4 安全的實(shí)現(xiàn)2.6.5 完整性保證2.6.6 安全連接2.6.7 報(bào)文結(jié)構(gòu)2.6.8 組態(tài)2.7 小結(jié)第3章 DeviceNet3.1 概述3.2 網(wǎng)絡(luò)模型3.2.1 DeviceNet傳輸介質(zhì)3.2.2 介質(zhì)訪問單元3.2.3 物理層信號(hào)3.2.4 介質(zhì)訪問控制3.2.5 邏輯鏈路控制3.2.6 應(yīng)用層3.3 DeviceNet應(yīng)用3.3.1 DeviceNet優(yōu)勢(shì)3.3.2 DeviceNet規(guī)劃和安裝3.3.3 DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的自動(dòng)設(shè)備更新..3.3.4 DeviceNet網(wǎng)絡(luò)診斷3.4 RSNetWorxforDeviceNet網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件3.5 DeviceNet應(yīng)用舉例3.6 小結(jié)第4章 ControlNet4.1 概述4.2 網(wǎng)絡(luò)模型4.2.1 物理層4.2.2 數(shù)據(jù)鏈路層4.3 ControlNet應(yīng)用4.3.1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介4.3.2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃4.3.3 同軸電纜系統(tǒng)4.3.4 光纖介質(zhì)系統(tǒng)4.3.5 性能優(yōu)化4.3.6 網(wǎng)絡(luò)診斷4.4 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件4.5 應(yīng)用舉例4.5.1 演示生產(chǎn)者／消費(fèi)者模式4.5.2 遠(yuǎn)程終端控制4.5.3 在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用4.6 小結(jié)第5章 Ethernet／IP5.1 概述5.2 網(wǎng)絡(luò)模型5.2.1 物理層5.2.2 數(shù)據(jù)鏈路層5.2.3 網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層5.2.4 應(yīng)用層5.3 Ethernet／IP應(yīng)用5.3.1 優(yōu)勢(shì)應(yīng)用5.3.2 產(chǎn)品簡(jiǎn)介5.3.3 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃5.3.4 工業(yè)Ethernet交換機(jī)5.3.5 網(wǎng)絡(luò)診斷5.4 Ethernet／IP應(yīng)用舉例5.4.1 簡(jiǎn)單應(yīng)用舉例5.4.2 控制PowerFlex40變頻器5.4.3 在汽車行業(yè)的應(yīng)用5.5 小結(jié)第6章 CIP網(wǎng)絡(luò)選擇及發(fā)展6.1 網(wǎng)絡(luò)選擇6.2 CompoNet第7章 RSLinx與OPC技術(shù)7.1 RSLinx7.2 OPC技術(shù)概述7.3 OPC技術(shù)結(jié)構(gòu)體系7.3.1 OPC對(duì)象與接口7.3.2 OPC數(shù)據(jù)訪問規(guī)范7.3.3 OPC報(bào)警與事件7.3.4 OPC歷史數(shù)據(jù)存取7.4 OPC客戶端程序設(shè)計(jì)7.5 小結(jié)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 緒論　　1.1　現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概述　　按照國際電工委員會(huì)（International Electrotechnical Commission，IEC）和現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)（Fieldbus Foundation）的定義，現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)?；诂F(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)稱為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（Fieldbus Control System，F(xiàn)CS）。通俗地說，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是將各種智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、控制器和計(jì)算機(jī)通過普通雙絞線、同軸電纜、光纖等多種途徑連接在一起，形成一個(gè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)按照公開、規(guī)范的通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信息共享?，F(xiàn)場(chǎng)總線為原本分散的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供了可以全數(shù)字化、多變量、雙向、多節(jié)點(diǎn)，并通過一條物理介質(zhì)互相交換信息的紐帶，它給自動(dòng)化領(lǐng)域帶來的變化，就如互聯(lián)網(wǎng)給單臺(tái)計(jì)算機(jī)帶來的革命性變化一樣。如今，現(xiàn)場(chǎng)總線是自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，它的出現(xiàn)標(biāo)志著工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域又一個(gè)新時(shí)代的開始。FCS必將逐步取代傳統(tǒng)的集中式數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)等，成為自動(dòng)控制系統(tǒng)的主流?！　?.1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生　　一種新技術(shù)和系統(tǒng)的產(chǎn)生總是針對(duì)以往技術(shù)和系統(tǒng)中存在的缺陷而提出的，最終在用戶需求和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)兩大外因推動(dòng)下占領(lǐng)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位?，F(xiàn)場(chǎng)總線和FCS的產(chǎn)生也不例外，它們與工業(yè)控制技術(shù)和系統(tǒng)的發(fā)展有關(guān)。 　　1.模擬儀表控制系統(tǒng)　　模擬儀表控制系統(tǒng)于20世紀(jì)60～70年代占主導(dǎo)地位。體系結(jié)構(gòu)是基于4～20mA的模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。其顯著缺點(diǎn)是模擬信號(hào)精度低，易受干擾?！　　?/pre>




編輯推薦
　　《深入淺出NetLinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)》可作為電氣工程、自動(dòng)化領(lǐng)域的工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用NetLinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的參考書或培訓(xùn)教材；亦可以作為高等院校相關(guān)專業(yè)的高年級(jí)本科生或研究生學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)總線的教材或參考書。





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