计算机网络技术在工业控制中的应用
计算机网络的发展与应用
计算机网络的发展与应用计算机网络是指通过通信链路将多台计算设备连接起来，使它们能够相互传递数据和共享资源的技术。
自20世纪60年代以来，计算机网络得到了迅猛发展，并在各个领域得到广泛应用。
本文将从网络的起源、发展历程以及应用领域等方面，探讨计算机网络的发展与应用。
一、网络的起源与发展历程计算机网络的起源可以追溯到20世纪50年代初期，当时美国的军方和研究机构开始试图将各种计算设备连接起来，以实现数据的共享和通信。
最早的网络设计思想是分组交换，即将数据划分为若干个数据包进行传输。
随着计算机技术的不断进步，网络的规模和功能逐渐扩大。
20世纪70年代末，互联网的雏形出现，成为了世界上最大的计算机网络系统，连接了全球各个地区的计算机。
而1990年代，随着因特网的普及，计算机网络进入了一个全新的时代，人们可以通过因特网实现在线购物、社交媒体和远程办公等活动。
二、计算机网络的应用领域1. 通信与信息传输：计算机网络作为信息交流的主要手段，广泛应用于电话、视频通话、电子邮件、即时通信等通信媒介。
这些应用使得人们可以迅速方便地进行远程交流，促进了信息的传递和共享。
2. 云计算与大数据：云计算是一种基于网络的计算模式，它能够将大量的计算资源进行集中管理，并为用户提供按需使用的服务。
云计算的出现极大地提高了计算机的资源利用率，并使得大数据的处理和分析成为可能。
3. 数据存储与共享：计算机网络使得数据的存储与共享变得更加便捷。
通过网络存储技术，用户可以将数据保存在云端服务器上，实现对数据的远程访问和共享。
这对于企业的数据管理和个人用户的备份非常重要。
4. 远程医疗与教育：计算机网络的发展为医疗和教育领域带来了革命性的改变。
远程医疗可以实现医生和患者之间的远程诊断和治疗，消除了地域的限制。
而远程教育则可以为学生提供更广泛的学习资源和灵活的学习时间。
5. 工业控制与自动化：计算机网络在工业领域的应用也十分广泛。
通过网络连接各种传感器和执行器，可以实现工厂的远程监控和自动化控制，提高生产效率和产品质量。
关于计算机网络技术在电子信息工程中的应用
关于计算机网络技术在电子信息工程中的应用
1. 数据传输和通信
计算机网络技术的一个主要应用是实现数据传输和通信。
通过网络连接，不同的终端设备可以相互通信，共享数据和信息。
例如，企业可以通过网络将公司的各个部门和分支机构连接到一起，使它们可以共享数据和信息。
2. 远程监控和控制
计算机网络技术也被广泛用于远程监控和控制。
例如，许多工业控制系统和智能家居系统都使用网络连接来实现远程监控和控制。
通过网络，工程师可以远程监控、诊断和解决问题，从而大大减少了停机和维修时间，提高了生产效率和客户满意度。
3. 多媒体和视频通信
计算机网络技术的另一个重要应用是实现多媒体和视频通信。
例如，人们可以使用网络进行视频会议，轻松地与其他人进行面对面的沟通和交流。
此外，在互联网上，许多人会上传和共享视频和音频文件，从而创造了一个巨大的多媒体信息库。
4. 云计算和数据中心
云计算和数据中心是一个庞大的网络体系，这些技术被广泛应用于电子信息工程中。
企业和组织可以使用这些技术从存储、计算和网络等方面来实现性能、可伸缩性和安全性的提升。
此外，许多电子信息产品都依赖于云计算和数据中心提供的基础设施来实现更强大的功能和更高的性能。
总之，计算机网络技术在电子信息工程中的应用是多种多样的，这些应用不断地涵盖新的领域和创新点。
鉴于其广泛的应用，电子信息工程专业的学生们应该加强对计算机网络技术的学习和理解。
网络技术对工业监控系统的影响
网络技术对工业监控系统的影响摘要：网络技术的飞速发展，为工业监控系统提供了强有力的技术支持，也提出了新挑战，带来了新机遇。
工业监控系统对工业生产的安全保障起着至关重要的作用，本文通过对网络技术在工业监控系统中的应用进行分析，以探讨网络技术对工业监控的影响。
关键词：网络技术；工业监控系统；影响工业生产中有很多重要的设备，基于对这些设备的安全性考虑，需要对设备进行检测，因此，工业监控系统对工业生产的安全保障起着重要的作用。
目前，工业监控系统经过近30年的发展，从模拟信号传输的控制系统dcs到数字化、智能化、全分散的现场总线系统，让工业自动化进行了一场深层次的改革。
在改革的过程中，网络技术对工业监控起着重要的作用。
一、网络技术应用下工业监控面临的问题随着internet等信息技术的飞速发展，企业可以通过网上浏览，即可跨越诸多设备和系统在硬件和软件之间进行连接。
客户机只需要通过浏览器提供信息，连上internet并有权访问web服务器，便可查阅现场有关生产信息，给维护和管理工作带来很大的方便。
但与此同时，网络技术也使工业监控系统临很多新的问题。
1安全性问题传统的自动化监控系统一般都是采用单片机采集数据后将数据传送给计算机或者利用智能模块直接与计算机进行通信。
这种系统存在着通信速度慢、安全性差等问题。
虽然tcp协议已成为工业自动化网路时代的标准，但是tcp协议在网络应用中也存在着不安全的因素，这些不安全的因素将会直接导致企业监控系统的瘫痪。
①2传输速度与准确性问题工业以太网是将以太网应用于工业控制和管理的局域网技术。
以太网（ethernet）也由于其成本低、稳定、可靠及共享资源丰富，是目前应用最广泛的通信网络，同时也广泛的应用到工业监控系统当中。
以太网在媒体访问控制（mac）中，采用带冲突检测的载波侦听多路访问（csma/cd）机制，各个节点采用二进制指数后退算法（beb）处理冲突，每次等待重发的时间不确定，因此具有通信延迟不确定的缺陷。
浅析计算机网络技术在电子信息工程中的应用
浅析计算机网络技术在电子信息工程中的应用随着计算机和网络技术的不断发展，电子信息工程领域的应用也变得越来越广泛。
计算机网络技术作为信息传输和交换的重要工具，在电子信息工程中发挥着重要作用。
本文将从网络通信、数据传输、系统控制和安全等方面浅析计算机网络技术在电子信息工程中的应用。
一、网络通信网络通信是计算机网络技术最基本的应用之一，也是电子信息工程中最为常见的应用之一。
在电子信息工程中，通常需要将各种设备和系统连接起来进行数据交换和通信。
计算机网络技术可以实现各种设备之间的连接和通信，包括局域网、广域网、互联网等。
通过网络通信技术，可以实现设备之间的数据传输、远程控制、实时监测等功能，极大地方便了电子信息工程中各种设备的应用和管理。
二、数据传输在电子信息工程中，数据传输是至关重要的一环。
各种控制系统、传感器、仪器设备等都需要进行数据的采集、传输和处理。
计算机网络技术可以实现高效、稳定的数据传输，不仅可以实现数据的实时采集和传输，还可以实现大规模数据的长距离传输和分布式处理。
在电子信息工程中，数据传输可以应用在工业自动化、物联网、智能交通等领域，为各种系统的运行和管理提供了可靠的数据支持。
三、系统控制在电子信息工程中，各种控制系统的稳定运行对于系统的正常运行至关重要。
计算机网络技术可以帮助电子信息工程中的各种系统实现远程控制、集中控制、自动化控制等功能。
通过网络连接，可以实现对设备和系统的远程监控和控制，无论是工业控制系统、智能家居系统还是智能交通系统，都可以借助计算机网络技术实现更加灵活和高效的远程控制。
四、安全保障在电子信息工程中，安全问题一直是一个重要的考量因素。
计算机网络技术可以帮助电子信息工程实现各种安全防护和保障措施，包括数据加密、身份认证、访问控制、网络监测等。
通过网络安全技术，可以保护电子信息系统的隐私数据、防范网络攻击、保证系统的稳定和可靠运行。
计算机网络技术的安全保障功能为电子信息工程提供了强有力的支持，使得各种系统和设备能够更加安全地运行和管理。
计算机网络技术的实战案例
计算机网络技术的实战案例计算机网络技术的广泛应用，推动了现代社会的快速发展。
在各个领域，计算机网络技术的实战案例都发挥着重要作用。
本文将介绍几个实际案例，展示计算机网络技术的应用和价值。
一、智能家居系统的网络连接智能家居系统是近年来兴起的一种新型家庭生活方式，其中计算机网络技术是其必不可少的组成部分。
通过网络连接，智能家居系统可以实现家庭设备的控制和信息交互。
例如，通过智能手机上的应用程序，家庭主人可以随时随地控制家里的灯光、空调、电视等设备，实现远程操控的便利。
同时，智能家居系统还能够收集各个设备的使用数据，为用户提供智能化的推荐和管理服务。
这个案例充分展示了计算机网络技术在日常生活中的实际应用，使人们的居住环境更加智能、便捷。
二、远程医疗系统的实现在偏远地区或者老年人口较多的地区，远程医疗系统通过计算机网络技术，为人们提供及时、高效的医疗服务。
医生可以通过远程会诊和监控技术，实时了解病情并提供治疗建议。
远程医疗系统的基本流程如下：患者通过特定设备（如血压计、血糖仪等）测量自己的生理指标，并将数据上传到医疗系统；医生通过计算机网络技术，查看患者的数据，并进行诊断和治疗方案的制定；患者根据医生的建议进行相应的治疗。
这种远程医疗系统在提高医疗效率的同时，也为无法前往医院的患者提供了更加便利的医疗服务。
三、云计算的应用云计算是一种将计算机资源进行集中管理的技术，通过计算机网络连接，用户可以随时随地访问所需的计算资源。
一个实际的案例是，一家企业在进行大规模数据分析时，不再需要购买昂贵的计算机设备，而是通过云计算服务商提供的平台，将大量的数据上传到云端进行分析。
这样一来，企业可以大大降低成本，并且可以根据需求随时增加或减少所需的计算资源。
云计算的应用使企业在处理大规模数据和应对高并发需求时更加高效和灵活，提高了企业的竞争力。
四、物联网的连接与控制物联网是将各种设备和物品通过计算机网络进行连接和智能化控制的技术，广泛应用于交通、工业、农业等领域。
计算机在自动化中的应用
计算机在自动化中的应用自动化技术是现代工业生产中不可或缺的一部分，而计算机作为自动化技术的重要组成部分，在自动化中发挥着关键的作用。
本文将详细介绍计算机在自动化中的应用，包括计算机控制系统、计算机辅助设计与仿真、计算机视觉与图像处理以及计算机网络与通信等方面。
一、计算机控制系统计算机控制系统是自动化中最为重要的应用之一。
通过计算机控制系统，可以实现对生产过程的精确控制和监测。
例如，在工业生产中，计算机控制系统可以用于控制生产线上的机器设备，实现自动化生产；在交通运输领域，计算机控制系统可以用于控制交通信号灯，实现交通流的优化和调度；在能源领域，计算机控制系统可以用于控制电力系统的发电、输送和配电等环节，实现能源的高效利用。
二、计算机辅助设计与仿真计算机辅助设计与仿真是自动化中的另一个重要应用领域。
通过计算机辅助设计软件，可以实现对产品的快速设计和优化。
例如，在工程设计中，计算机辅助设计软件可以用于绘制三维模型、进行结构分析和优化，提高设计效率和质量；在制造业中，计算机辅助设计软件可以用于制定工艺流程和工艺参数，实现工艺的自动化和优化。
此外，计算机仿真技术也可以通过模拟真实环境，对产品的性能和可靠性进行评估和验证，提高产品的质量和可靠性。
三、计算机视觉与图像处理计算机视觉与图像处理是自动化中的另一个重要应用领域。
通过计算机视觉系统，可以实现对图像和视频的自动处理和分析。
例如，在工业生产中，计算机视觉系统可以用于检测产品的质量和缺陷，实现自动化的质量控制；在安防领域，计算机视觉系统可以用于识别和跟踪目标，实现智能监控和报警；在医疗领域，计算机视觉系统可以用于医学影像的分析和诊断，提高医疗的准确性和效率。
四、计算机网络与通信计算机网络与通信是自动化中的另一个关键应用领域。
通过计算机网络，可以实现设备之间的数据交换和通信。
例如，在工业自动化中，计算机网络可以用于实现设备之间的数据采集和控制，实现生产过程的集中监控和管理；在智能家居中，计算机网络可以用于实现家电设备的远程控制和监测，提高生活的便利性和舒适度；在物流领域，计算机网络可以用于实现物流信息的实时跟踪和管理，提高物流的效率和安全性。
浅析计算机网络技术在电子信息工程中的应用
浅析计算机网络技术在电子信息工程中的应用随着计算机网络技术的不断发展和应用，它在电子信息工程中扮演着越来越重要的角色。
计算机网络技术的应用不仅为电子信息工程的发展提供了技术支持，还为各种领域的信息传输和数据处理提供了便利。
本文将浅析计算机网络技术在电子信息工程中的应用，从网络通信、数据传输、信息安全等方面进行介绍。
一、网络通信电子信息工程中最重要的应用之一就是网络通信。
计算机网络技术为电子信息工程提供了高效的通信手段，使得不同位置的设备可以相互进行数据交换和通信。
这种通信方式不仅可以提高工作效率，还可以降低成本。
企业可以通过计算机网络技术搭建内部通信系统，实现员工之间的即时通讯和文件共享，从而提高工作效率。
网络通信还可以为企业提供便捷的远程办公方式，使得员工可以在任何地点和时候都能够访问公司内部的资源和数据。
二、数据传输在电子信息工程中，大量的数据需要进行传输和处理。
计算机网络技术通过提供高速的数据传输通道，使得电子信息工程可以更加高效地进行数据传输和处理。
在工业控制系统、医疗设备、通信设备等领域，计算机网络技术的应用为大规模数据传输提供了技术支持。
在医疗设备的应用中，计算机网络技术可以实现医疗影像数据的远程传输和存储，从而为医生提供更为便捷的诊断方式。
三、信息安全在电子信息工程中，信息安全是一个至关重要的问题。
计算机网络技术通过提供各种安全手段，保障了电子信息工程中数据的安全性和保密性。
在金融领域，计算机网络技术可以通过加密技术和防火墙技术保护客户的交易数据安全。
在企业内部，计算机网络技术还可以实现对敏感信息的权限管理和审计，保障企业数据的安全。
工业控制计算机网络技术发展与应用
工业控制计算机网络技术发展与应用在当今高度工业化和信息化的时代，工业控制计算机网络技术正以前所未有的速度发展，并在各个领域得到了广泛的应用。
它不仅改变了传统工业生产的模式，还极大地提高了生产效率和质量，为企业带来了显著的经济效益和竞争优势。
工业控制计算机网络技术的发展历程可以追溯到上世纪六十年代。
当时，计算机技术刚刚兴起，人们开始尝试将其应用于工业控制领域。
早期的工业控制系统主要采用集中式控制方式，即由一台大型计算机对整个生产过程进行控制。
这种方式虽然在一定程度上提高了生产效率，但由于计算机的可靠性和稳定性不足，以及系统的灵活性和扩展性较差，很快就无法满足工业生产的需求。
随着计算机技术和通信技术的不断发展，分布式控制系统逐渐取代了集中式控制系统。
分布式控制系统采用多台计算机分别对生产过程中的不同环节进行控制，通过网络将这些计算机连接起来，实现数据的共享和协同工作。
这种方式不仅提高了系统的可靠性和稳定性，还增强了系统的灵活性和扩展性，使得工业控制系统能够更好地适应复杂多变的生产环境。
进入二十一世纪以来，工业控制计算机网络技术更是取得了长足的进步。
以太网技术的引入使得工业控制系统的通信速度和带宽得到了极大的提升，为实现实时控制和大数据传输提供了有力的支持。
同时，无线通信技术的发展也为工业控制带来了新的机遇。
无线传感器网络、蓝牙技术和 WiFi 技术等在工业现场的应用，使得工业控制系统的布线更加简洁，安装和维护更加方便，同时也提高了系统的灵活性和可移动性。
在工业控制计算机网络技术的发展过程中，相关的标准和协议也不断完善。
OPC（OLE for Process Control）技术的出现，实现了不同厂家设备之间的数据交换和互操作，大大降低了系统集成的难度和成本。
此外，IEC 61158、IEC 61784 等国际标准的制定，为工业控制网络的通信协议和接口规范提供了统一的标准，促进了工业控制网络技术的国际化和规范化发展。
计算机网络技术在电子信息工程中的应用分析
计算机网络技术在电子信息工程中的应用分析引言计算机网络技术作为现代信息时代的重要组成部分，广泛应用于各个领域，尤其是电子信息工程领域。
本文将分析计算机网络技术在电子信息工程中的应用，包括通信、数据传输、网络安全等方面，总结电子信息工程领域中计算机网络技术的优势和应用前景。
一、通信网络计算机网络技术在电子信息工程中最主要的应用就是构建通信网络。
通信网络是指利用计算机网络技术将不同地点的计算机、设备和用户连接起来，实现信息的传输和交换。
通信网络可以分为局域网、城域网和广域网，通过这些网络将不同地点的用户连接起来，实现远程通信和信息交流。
通信网络的应用范围非常广泛，在电信行业中，计算机网络技术被广泛应用于电话网络、互联网服务等，使得用户可以通过电话或者网络实现语音、视频等信息的传输和交流。
在工业自动化方面，计算机网络技术可以实现不同设备之间的联网，实现智能控制和数据采集。
在军事、铁路、能源等领域，通信网络的应用也十分重要，可以实现远程监控、指挥、数据传输等功能。
二、数据传输数据传输是计算机网络技术在电子信息工程中的另一个重要应用领域。
数据传输是指将电子信息以数据的形式在计算机网络中进行传输和交换。
计算机网络技术可以通过数据传输实现信息的快速、安全和可靠的传输。
数据传输的应用在电子信息工程中非常重要，在互联网服务中，数据传输可以实现网页、文件、邮件等信息的传输。
在电子商务中，数据传输可以实现在线支付、商品信息的传输等。
在电子医疗、教育、金融等领域，数据传输也发挥着重要作用。
计算机网络技术的高速和稳定性使得数据传输更加高效和安全，推动了电子信息工程领域的发展。
三、网络安全网络安全是计算机网络技术在电子信息工程中的另一个重要应用领域。
随着计算机网络的快速发展，网络安全问题也日益突出。
网络安全是指保护计算机网络中的信息、系统和用户不受非法侵入、破坏和盗取的安全问题。
网络安全对于电子信息工程领域来说至关重要，涉及到信息的保密性、完整性和可用性。
关于以太网在工业自动化中的应用研究
关于以太网在工业自动化中的应用研究摘要:本文对工业以太网的发展历程以及包含的内容进行了介绍,分析了工业以太网的优势,并对工业以太网与现场总线的融合进行了分析,并总结了工业以太网当前的应用场合。
关键词:以太网工业自动化应用工业革命是自动化技术的助产士,正是由于工业革命的需要,自动化技术才冲破了卵壳,得到了蓬勃发展。
同时自动化技术也促进了工业的进步,如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域,成为提高劳动生产率的主要手段。
自动化技术发展的需求是从单机控制向工厂自动化FA、系统自动化方向发展,工厂自动化FA要求应用数字通信技术实现工厂信息纵向的透明通信。
1 工业以太网以太网技术最早由Xerox开发,后经数字设备公司、lntel公司联合扩展,于1982年公布了以太网规范。
IEEE802.3就是以这个技术规范为基础制定的。
按ISO开放系统互联参考模型的分层结构,以太网规范只包括通信模型中的物理层与数据链路层。
工业以太网技术源于普通以太网技术,为了促进以太网在工业领域的应用,国际上成立了工业以太网协会,工业自动化开放网络联盟等组织,目标是在世界范围内推进工业以太网技术的发展、教育和标准化管理,在工业应用领域的各个层次运用以太网。
美国电气电子工程师协会(IEEE)也正着手制定现场装置与以太网通信的标准。
这些组织还致力于促进以太网迸人工业自动化的现场级,推动以太网技术在工业自动化领域和嵌人式系统的应用。
工业以太网技术不仅包含了物理层与数据链路层的以太网规范,而且包含TCP/IP协议组,即包含网络层的网际互联协议lP、传输层的传输控制协议TCP、用户数据包协议UDP等。
有时甚至把应用层的简单邮件传送协议SMTP、域名服务DNS、文件传输协议FTP、再加上超文本链接HTTP、动态网页发布等互联网上的应用协议都与以太网这个名词捆绑在一起。
以太网是TCP/IP使用最普遍的物理网络,实际上TCP/IP技术支持各种局域网络协议,包括:令牌总线、令牌环、FDDI(光纤分布式数据接口)、SLIP(串行线路IP)、PPP(点到点协议)、X2.5数据网等。
工业测控计算机网络技术基础
工业测控计算机网络技术基础工业测控计算机网络技术是指将计算机网络应用于工业领域，通过互联网技术实现对工业系统的监测、控制、数据采集和分析。
本文将从计算机网络的基础知识入手，介绍工业测控计算机网络技术的基础知识、应用场景及未来发展趋势。
计算机网络基础计算机网络是指连接着一组计算机和其他设备的各种通信设施和通信协议，以便它们可以相互交换数据和共享设备和信息的系统。
计算机网络可以分为局域网、城域网、广域网等不同范围的网络。
OSI 七层模型OSI（Open System Interconnection）是一个基于分层设计的通信协议标准，在计算机网络的发展史中起到了极为重要的作用。
OSI 共分为七层，分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
•物理层：在物理层上进行数据传输，主要定义传输介质、接口形式、传输速率等。
•数据链路层：主要提供可靠的数据传输，保证数据的有序交付，并提供流量控制等功能。
•网络层：通过路由选择将数据从源主机传输到目的主机，实现主机之间的通信。
•传输层：负责上层应用程序的端到端通信，提供可靠的协议和不可靠的协议两种通信方式。
•会话层：负责在数据传输的两个节点之间建立和管理通信会话以及数据交换。
•表示层：通过编码和解码实现应用层所需的数据格式转换，确保正确传输业务数据。
•应用层：为应用程序提供服务，该层是用户接口的最高层，常用协议有 HTTP、FTP、SMTP、DNS 等。
TCP/IP 协议TCP/IP 是一个基于分层设计的协议族，是互联网及局域网通信的必备协议之一。
•TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）：负责保证数据的可靠传输，具备重连和拥塞控制等机制。
•IP（Internet Protocol，互联网协议）：负责网络层的数据传输和路由选择。
•HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）：是一个用于传输超文本的应用层协议。
网络重连技术在工业控制网络中的开发与应用
随着 计 算 机 网络 技 术 的 发 展 ，工业 自动 化 系 统 的 网络 也 由 原 来 专 用 、 闭 的控 制 网络 向通 用 、 放 的控 制 网 络 方 向 发 展 ， 封 开 网 络带 宽 较 以前有 了很 大 的 提 高 ，在数 据 通 讯 的可 靠 性 和 响 应 的实 时性 方 面 却 提 出 了一 些 新 的 要 求 ：除 了要 有 足 够 的 网络 通 讯 带 宽外 ，还 要求 有 可 靠 的 网 络通 讯 质 量 和 快 速 的网 络 响 应 速
朱芬 梅
（ 酒泉钢铁集团公司， 甘肃 嘉峪关 ７ ５ ０ ） ３ １ ０
摘 要
以法 国施 耐 德 公 司 Ｑｕ ｎｕ 系 列控 制 产 品 的应 用为 例 ， 析 了人 机 界 面基 于 工 业 以 太 网环 境 下的 通 讯组 态原 理 ， 出 ａ ｔｍ 分 找 了 网络 状 态判 断 的依 据 和 网络 连接 的控 制 方 法 ， 过 编 写状 态判 断 和 逻辑 控 制 程序 ， 通 实现 了网络 故 障 状 态 下 的重 连 功 能 ， 并
从 Ｍｏ ｉ ｒＰｏ数 据 ＩＯ 通 讯 原 理 以及 协 议 驱 动 组 件 的 组 ｎ ｏ ｒ ｔ ／ 态 中可 以看 出 ， 面 提及 的网 络 重 连技 术 的两 大 关 键 要素 ： 络 前 网
状 态 的 判 断 和 网络 连 接 的控 制 ，都 能 从 组 态过 程 中定 义 的标 签
下 面 从 施 耐 德 公 司 的人 机 界 面 监 控 软 件 —— Ｍｏ ｉ ｒＰ ｏ ｎ ｏ ｒ ｔ
关于工业以太网在工业控制中的应用探讨
曹 正 明
科
关于工业 以太网在工业控制Fra bibliotek中的应用探讨
摘 要： 当前 ， 在工业控 制领域 中关于“ 工业以太网” 问题 已经成 究的热点 ， 的 本文 围绕 工业以太网在工业控制领域 申的应用展开 ， 分别介 绍其主要 的发展优势、 特点和应 用现状 ， 同时结合 实际分析 工业以太网未来的发展前 景。 关键词：－ Ｖ ＿￣ Ａ太网； ｒ 工业控制 ； 势特 点； 优 现状 ； 发展前景
工业以太网是应用于工业控制领域的以太 稳定性与可靠性 。传统 以太网并不是 为工 从计算机、Ｄ 、 Ｐ Ａ 通信设备到仪器仪表、 家用电器 网技术 ， 它的重点在于利用交换式 以太网技术 ， 业应用而设计， 没有考虑工业现场环境 的适应性 等。 在企业内部 ， 可以利用企业信息网络 ， 进行工 为控制器 、 操作站等各种工作站之间的相互协调 需要 。 由于工业现场的机械 、 、 气候 尘埃等条件恶 厂实 时运 行数据 的发布 和显 示 ，管 理者通过 合作提供一种交互机制并与上层信息网络进行 劣 ，因此对设备 的工业可靠性提出了更 高的要 Ｗｅ ｂ浏览器对 现场 工况进行实时远程监控 、 远 无缝集成 。 前工业以太 网在工业监控中逐渐 占 求 在工厂环境 中。 目 工业网络必须具备较好的可 程设备调试和远程设备故障诊断和处理。 实现的 据主导位置 ， 以下就针对其发展特点 、 应用现状 靠性 、 可恢复性及可维护性。而工业 以太网交换 最简单办法就是采用独立的以太网控制器 ， 连接 以及发展前景几个问题展开详细地分析论述 。 机等产品的开发和生产帮助解决了这一问题。 具有 Ｔ ＰＩ Ｃ／ Ｐ界面的控制主机 以及具有 Ｒ ＿ ３ Ｓ２２ １发展优势和特点 安全性 。工业系统的网络安 全是工业 以太 或 Ｒ － ８ 接 口的现场设备。 太 网控制器在这 Ｓ－ ５ ４ 以 随着互联网技术的发展和普及推广 。以太 网应用必须考虑的—个问题 。 工业以太 网可以将 里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间 发展 ， 以太网 企业传统 的信息管理层、 使 过程监控层 、 现场设备 的一个桥梁。 技术全面应用于工业控制领域成 为可能 ，而 目 层合成一体 ， ３发展前景 使数据的传输 速率更快 、 实时性更 前， 工业以太网技术的发展优势及特点主要体现 高 ， 可与网络无缝集成， 并 实现数据的共享 ， 提高 据美 国权威调查机构 Ａ ＲＣ报告指出，今后 在 以下 几个 方 面 ： 工厂的运作效率。 但同时也引入了一系列的网络 以太网不仅继续 垄断商业计算机网络通信和工 １ ． １发展优势 安全向题 ，工业 网络可能会受到包括病毒感染 、 业控制系统的上层网络通信市场 ， 也必将领导未 应用广泛。以太网是应用最广泛的计算 机 黑客的非法入侵 与非法操作等网络安全威胁 。 来 现场总线的发展 ，以太 网和 Ｔ Ｐ Ｐ将成为器 Ｃ／ Ｉ 件总线和现场总线的基础协议。美国 Ｖ Ｃ调查 Ｄ 网络技术 ， 几乎所有的编程语言如等都支持以太 ２应用现状 网的应用开发 。 工业 以太网与现场 总线相 比，它能提供一 报告也指出 ， 以太网在工业控制领域 中的应用将 快速以太网已开始广泛应用 ，Ｇ ／ 以太 网 个开放 的标准， １ ｂｓ 是企业从现场控制到管理层实现 越来越广泛， 市场占有率的增长也越来越快。 技术也逐渐成熟， 而传统 的现场总线最高速率 只 全面的无缝的信息集成， 解决了由于协议上的不 ２ ０ 年 ９ ， 国科技部发布了基于高速 ０１ 月 我 有 １Ｍ ／ 显然 ， ２ｂ。 ｓ 以太网的速率要 比传统现场总 同导致 的“ 自动化孤 岛” 问题 ， 从 目前 的发 展 以太 网技术 的现场总线设备研究项 目，其 目 但 标 线要快的多， 完全可以满 足工业控制网络不断增 看 ， 以太网在控制领域的应用主要体现在以 是 ： 工业 攻克应用于工业控制现场 的高速以太网的关 长的带宽要求。 下几种形式 ： 键技术 ， 中包括解决以太网通信 的实时性、 其 可 成本低廉 。以太网网卡的价格较现场总线 ２ 混合 ＥｌｍｅＦ ｌ ｕ 的网络结构 ． １ ｔ ｔ ｉｄ ｓ ｌ ／ｅｂ ｅ 互操作性 、 可靠性、 抗干扰性和本质安全等问题 ， 网卡要便宜得多（ 约为 １ ０ ； ／ ）另外 ， １ 以太网 已经 这种结 构实 际上就是信息网络和控制 网络 同时研究开发相关高速以太 网技术 的现场设备 、 应用 多年 ， 人们对以太 网的设计 、 应用等方 面有 的一种典型的集成形式 。 太 网正在逐步 向现场 网络化控制系统和系统软件。 以 很多经验， 具有相当成熟的技术 。大量的软件资 设备级深 ＾ 发展 ， 并尽可能的和其他网络形式走 以太网有 “ Ｅ网到底” 的美誉 ， 它可以一直延 源和设计经验可以显著降低系统的开发和培训 向融合 。 以太网和 Ｔ ＰＩ 原本不是面向控制 伸到企业现场设备控制层 ， 但 Ｃ／ Ｐ 被人们认为是未来控 费用 ， 降低系统 的整体成本 ， 并大大加快系统的 领域 的， 在体系结构 、 协议规则、 物理介质、 据、 制网络 的最佳解决方案。 数 虽然 目前工业以太网还 开发和推广速度。 软 件、 实验环境等诸多方面并 不成熟 ， 而现场总 不适合所有的工业 自动化设备 ， 并不能全面地应 但是 工业控制 资源共享能力强。 随着 Ｉ ｅ ｅ ｎ ａｅ 的 线能完全满足现代企业对底层控制 网络的基本 用于工业控制领域 ， 以太网在进 ＾ ｎ ｍ ｔ ｔｎｔ ｔ ／Ｉ ｒ 发展 ， 以太网已渗透到各个角落 ， 网络上 的用户 要求 ， 实现真正的全分布式系统。 因此 ， 在企业信 领域的过程中将逐步成熟 ， 并具有巨大的发展潜 已解除了资源地理位置上的束缚 ， 在联人互联网 息层采用 以太网 ，而在底层设备级采用现场总 力和非常广阔的前景 ， 其应用领域将不断地得到 扩展 ， 而且应用广度和深度也将继续扩大。 的任何一台计算机上就能浏览工业 控制 现场的 线 ， 通过通信控制器实现两者的信息交换。 ２ 专用工业 以太控制网络 ． ２ 参 考 文献 数据 ， 实现“ 控管一体化”这是其他任何一 种现 ， 场总线都无法 比拟的。 如何利用工业 以太 网单独作为控制网络是 ［１ １陈凯． 工业 以太网在工业 自动化 系统 中的应用 可持续发展潜力大。以太 网的引人将为控 工业以太 网的发展方向之一 ， 也是工业控制领域 及 发展 叨． 西部 科技 ，０ ８２ ） 中国 ２ｏ （２ ． 制系统 的后续发展提供可能性 ， 用户在技术升级 的研究热点之一。如德国 Ｊ ｔ Ｇ 司的新一 『 曹文彪． ｅｅ Ａ 公 ｔｒ ２ １ 工业以太网的应用和发展啊． 成功（ 教 ｅ Ｗｅ ，是 融 现 场 总 线 技 术 、 育 ） ０ （ ） ２０ ８ ８． 方面无需独 自的研究投入 ， 这一点 ， 任何现有 的 代 控 制 系 统 Ｊｔ ｂ 现场总线技术都无法 比 。 拟 同时 ， 机器人技术 、 智 １ ０ ／以太网技术 、 Ｎ ０ Ｍｂｓ Ｃ Ｃ技术 、Ｌ Ｐ Ｃ技术、 可视 【】 ３陈凌凌， 陈以． 以太网在．． 控制网络 中的 工业 Ｙ＿ －ｋ ｔ 能技 术的发展都要求通信 网络具有更高的带宽 化人机接 口技术 和全球化生产管理技术 为一体 应 用与发展 综述叨． 中国科技信息’ ｏ （８ ． ２ ７１） Ｏ 和性能， 通信协议有更高 的灵活性 ， 这些要求 以 的工业 自动化控制 系统 ，同时具 有广泛 的兼容 『１ ４杨金奇， 刘学军． ｋ ＂ｔ￣太网技术及其应 用现状 ｒ 太网都能很好地满足。 性， 可兼容第三方 自动化控制产 品， 提出“ 网络就 与发周 Ｊ 四川工业学院学报００２ ３ ． 】 ． ０ （） ｌ － ２发展特点 是控制器” 的观点 ， 是取代所有底层现场 总线的 作者简介 ： 曾正 明（９ ６ ） 河北唐 山，Ｏ ｏ １７ 一 ， ２ｏ 毕业后一直 通信确定性与实时性 。工业控 制网络不同 工业 网络结构 。 这种工业控制网络是将 以太网贯 年毕业于沈阳黄金 学院 自动化专业 。 予普通数据网络的最大特点在于它必须满足控 穿于整个网络各层 次， 使它成为透明的覆盖整个 从事相 关专业工作。 制作用对实时性 的要求 ， 即信号传输要足够快和 企业范围的应用实体 。 它实现了办公 自 动化与工 满足信号的确定性。 实时控制要求对 某些变量数 业 自 动化的无缝结合 ， 实质 匕 是—个 单层的扁平 据准确定时刷新 ， 快速以太网与交换式以太 网技 结构 ， 良好 的可扩展性和互连性 ， 其 使之成 为真 术的发展 ， 使这一应用成为可能 。 采用交换式集 正意义上的全开放 网络体系结构的大统一。 线器和全双工通信， 可使网络上的冲突域不复存 ２ 基于 Ｗｅ 的网络监控平 台 － ３ ｂ 在 （ 全双工通信 ） 或碰撞机率大大降低 （ ， 半双 嵌入式 以太网是最近网络应用热点 ，就是 工 ）使 以太网通 ， 通过 Ｉ ｅ ｔ ｎ ｍｅ使所有连接网络的设备彼此互通 ， ｔ
网络与通信技术在计算机控制中的应用
网络与通信技术在计算机控制中的应用随着科技的不断发展，网络与通信技术已经成为各行业中不可或缺的重要组成部分。
在计算机控制领域，网络与通信技术的应用更是发挥着至关重要的作用。
它们不仅提高了系统的自动化程度，还提高了生产效率和产品质量，使得计算机控制系统在工业生产、能源管理、交通运输等各个领域中的应用更加灵活、高效和智能化。
一、工业生产中的应用在工业生产领域，网络与通信技术的应用使得计算机控制系统能够通过网络进行集中监控和远程操作。
生产车间中的各种设备和机器通过网络连接到集中控制中心，实现了对生产过程的实时监控和远程调整。
这使得工厂的生产过程更加灵活和高效，提高了生产效率和产品质量。
由于网络技术的应用，工厂生产的数据可以实时上传到云端，进行大数据分析和统计，为生产决策提供了更加科学的依据。
二、能源管理中的应用在能源管理领域，网络与通信技术的应用使得能源系统的控制更加智能化和自动化。
通过网络连接各个能源设备和系统，实现了能源的集中管理和远程监控。
能源系统可以根据需求实时调整能源供给，实现了能源的高效利用和节约。
网络技术的应用还可以实现能源设备的远程维护和故障排除，大大减少了能源系统的运行成本和维护成本。
三、交通运输中的应用在交通运输领域，网络与通信技术的应用使得交通系统的管理和调度更加智能和高效。
交通信号灯、路况监测设备、车辆定位系统等通过网络连接到交通管理中心，实现了交通系统的实时监控和自动调度。
交通系统可以根据实时路况和需求进行智能调度，减少了交通拥堵和事故发生的可能性，提高了交通系统的运行效率和安全性。
微型计算机技术在工业自动化中的应用研究
微型计算机技术在工业自动化中的应用研究近年来，随着科技的快速发展和计算机技术的不断进步，微型计算机技术在工业自动化中的应用逐渐受到广泛关注。
微型计算机不仅具有体积小、功耗低、性能高、可靠性强等特点，还能够为工业自动化系统带来诸多优势。
本文将围绕微型计算机技术在工业自动化中的应用进行深入研究，从工业自动化系统控制、数据采集与处理、通信与网络等方面进行探讨。
首先，微型计算机技术在工业自动化系统的控制方面发挥着重要作用。
通过将微型计算机与传感器、执行机构等硬件设备结合，可以实现对工业过程的智能监控和控制。
微型计算机可以根据设定的控制算法实时采集和处理传感器获取的数据，并根据预定的控制策略精确地指挥执行机构进行动作。
例如，在生产线上，通过微型计算机控制系统可以对生产过程进行自动化调控，提高生产效率和产品质量，减少资源与能源的浪费。
而在机器人领域，微型计算机能够通过精确控制机器人的运动路径和动作，实现更高级别的自动化生产。
其次，微型计算机技术在工业自动化中的数据采集与处理方面发挥着重要作用。
通过微型计算机，可以实现对工业自动化系统中海量数据的高效收集、存储和处理。
传感器和采集设备将工业系统中的各种数据（如温度、压力、流量、振动等信息）获取并传输给微型计算机，然后经过处理和分析，能够得出对工业过程的状态评估、故障诊断和预测分析等结果。
微型计算机技术的应用使得工业自动化系统能够实现更加智能的数据处理能力，从而提高生产效率和产品质量。
此外，微型计算机技术在工业自动化中的通信与网络方面也具有重要作用。
通过网络与其他设备进行数据交互，可以实现不同设备之间的信息共享与通信。
微型计算机可以通过以太网、无线网络等网络模块与其他设备进行连接，实现不同设备之间的协同工作。
例如，在分布式控制系统中，多台微型计算机可以通过局域网或广域网相互连接，实现数据的共享和分布式处理。
同时，通过远程监控和远程维护的方式，微型计算机技术还为工业自动化系统的管理和维护带来了便利。
计算机网络技术在社会中的应用
计算机网络技术在社会中的应用在当今社会，计算机网络技术的身影无处不在，它就像一张无形的大网，将我们的生活、工作、学习等各个方面紧密地联系在一起。
从简单的信息交流到复杂的科学研究，从日常的娱乐活动到重要的商业运作，计算机网络技术都发挥着至关重要的作用。
首先，计算机网络技术在通信领域的应用极大地改变了人们的交流方式。
在过去，人们主要依靠书信、电话等方式进行远距离沟通，不仅速度慢，而且成本高。
而如今，电子邮件、即时通讯工具如微信、QQ 等让信息的传递几乎实现了瞬间到达，无论身处世界的哪个角落，只要有网络，就能与亲朋好友随时保持联系。
视频通话更是让远隔重洋的人们能够面对面地交流，仿佛近在咫尺。
这种便捷的通信方式不仅加强了人与人之间的感情联系，也为商务活动、国际合作等提供了高效的沟通渠道。
在教育领域，计算机网络技术也带来了革命性的变化。
在线教育平台的出现，打破了时间和空间的限制，让学习者能够根据自己的需求和时间安排，随时随地获取优质的教育资源。
无论是国内顶尖大学的课程，还是专业领域的培训，都可以通过网络轻松获得。
此外，网络教学还促进了教育资源的公平分配，让偏远地区的学生也能享受到优质的教育。
同时，教育工作者可以利用网络平台进行教学管理、布置作业、组织考试等，提高了教学效率和质量。
电子商务是计算机网络技术在商业领域的重要应用之一。
人们足不出户就能通过网络购买到全球各地的商品，从日常用品到奢侈品，应有尽有。
电商平台为消费者提供了丰富的选择和便捷的购物体验，同时也为商家降低了运营成本，拓宽了销售渠道。
网络支付技术的发展，如支付宝、微信支付等，让交易变得更加安全、快捷。
此外，大数据分析和人工智能技术在电商中的应用，能够为消费者提供个性化的推荐，提高购物的满意度。
在医疗领域，计算机网络技术也发挥着重要作用。
远程医疗让患者在当地就能得到专家的诊断和治疗建议，避免了长途奔波。
医疗信息系统的建立，实现了患者病历的电子化管理，方便了医生查询和诊断。
计算机网络技术在电子信息工程中的应用1
计算机网络技术在电子信息工程中的应用1随着信息技术的发展，计算机网络技术在各个领域中得到了广泛的应用。
在电子信息工程领域，计算机网络技术也发挥着重要的作用。
本文将介绍计算机网络技术在电子信息工程中的应用。
计算机网络技术在电子信息工程中用于实现数据的传输与通信。
电子信息工程通常需要处理大量的数据，而计算机网络技术可以提供高速、可靠的数据传输通道，使得数据能够快速且准确地传输到目的地。
在电子通信系统中，计算机网络技术可以用于实现电话、短信、网络传真等通信方式，保证信号的稳定和清晰。
在电子商务领域，计算机网络技术可以实现电子支付、电子邮件等功能，方便了购物和沟通的过程。
计算机网络技术在电子信息工程中用于构建互联网和局域网。
互联网是由全球范围内的计算机网络连接而成，而局域网是在一个小范围内的计算机网络。
计算机网络技术可以实现这些网络之间的连接和通信，使得互联网和局域网能够实现资源共享和信息交流。
在电子信息工程中，通过互联网可以实现信息的全球传播和交流，而局域网则可以实现部门内部的资源共享和团队协作。
计算机网络技术在电子信息工程中也用于远程监控和控制。
在许多行业中，特别是工业控制和安防监控领域，计算机网络技术可以实现对远程设备和系统的监控和控制。
通过网络，用户可以远程监控设备的运行状态、数据传输情况等，并及时掌握设备的工作情况。
在智能家居系统中，计算机网络技术可以实现对家庭电器的远程控制，使得用户可以随时随地控制家电的开关和参数调整。
计算机网络技术在电子信息工程中还用于数据存储和共享。
随着数据量的增大，如何高效地存储和管理数据成为了电子信息工程的难题。
计算机网络技术可以提供分布式的存储和共享方案，使得数据能够跨越多个设备和地点进行存储和共享。
云计算技术就是基于计算机网络技术实现的，用户可以通过网络将数据存储在云服务器上，并随时随地访问和共享这些数据。
计算机网络技术在电子信息工程中具有广泛的应用。
它可以实现数据的传输与通信，构建互联网和局域网，实现远程监控和控制，以及数据存储和共享。
工业控制网络的应用
数据层 数据层
中间层
地铁机电设备监控系统（EM CS 系 统）由监
控中心和车站级监控系统以及两者之间的通信 通道构成。监控中心由中央级局域网构成，网 络采用SERVER/CLIENT方式，网络内包括两台 互为备用的监控主机、主备用服务器、一台维 护计算机、打印机服务器、通信前置机以及与 时钟系统和信号系统的通信接口等设备。
四.相关设备
城市智能交通管理系统采用三层结构模型：数据层、中间层(逻 辑层)和客户层(表示层)。数据层主要由中心数据库、子系统数据库 和元数据子系统组成，中间层是由交通信息子系统、交通信息数据管 理应用服务器、PGIS服务器和WEB服务器组成，客户层（表示层）主 要是应用程序客户端和Web客户端，由一些图形界面组成。系统结构 的核心是交通信息平台应用服务器。 中心数据库 子系统数据库 元数据子系统 交通信息子系统 交通信息数据管理应用服务器 PGIS服务器 WEB服务器 应用程序客户端 客户层 WEB客户端
多功能车辆总线（MVB）
现场图
整体网络架构拓扑图
五.连接方式
AFC系统（连接方式如右图）： 主要由中心AFC系统、车站AFC 系统、终端设备和车票四部分组成。 终端设备包括出/入站检票闸机、 自动售票机、车站票务系统、自动 充值机、自动验票机等现场设备。 车票有单程票、储值票、特殊票。
3.局部操作网络LonWorks
LonWroks(以下简称LON)是美国Echelon公司1991年推出的全开放智能分布式 测控网络技术。LON采用的LonTalk协议遵循OSI参考模型的全部7层。LonTalk协 议被封装在称之为Neuron神经元芯片中。LON支持总线型、星型和环型等多种拓 扑结构,网络结构可以是主从、对等或客户/服务式。LON在铁路工业中有着广泛 的应用。在国外,LON网络已应用在列车制动、门控、辅助电源控制、照明等方面 。如美国新泽西轻轨“彗星”号列车、旧金山湾地铁(BART)制动系统监视器和自 动列车控制系统、ALSTOM公司机车牵引力系统、加拿大Bombarder和日本川崎等 公司开发的列车通信网以及DB的照明、供暖和空调控制系统。在国内,一些铁路 科研部门和高校正采用LON技术从事列车制动、机车重联和列车通信网等方面的 研究开发。西南交通大学采用LON网络技术,以两动一拖动车组为对象,开发研制 了基于LON技术的列车通信网络LonTCN-Ⅰ系统,并成功地在试验车上运行。列车 总线采用LON的方案,首先在昆明-石林车组上进行了3点的通信试验,现已经成功 地应用于“新曙光号”2动9拖的内燃机车组。1997年5月,美国铁路协会AAR将LON 作为其列车内部通信规范,编号为S-4230。1999年8月,IEEE将LON作为其制订的列 车通信协议标准IEEE1473-1999的一部分,即IEEE1473-L。
电子信息工程中计算机网络技术的应用
电子信息工程中计算机网络技术的应用
随着互联网的普及和计算机网络技术的快速发展，计算机网络技术已经成为电子信息工程领域的核心技术之一。
从网络通信到数据传输，从系统集成到安全保障，计算机网络技术在电子信息工程中发挥着重要的作用。
本文将从网络通信、数据传输、系统集成和安全保障四个方面介绍计算机网络技术在电子信息工程中的应用。
一、网络通信
在电子信息工程中，网络通信是极为重要的一个环节。
计算机网络技术通过建立分布式系统，实现网络通信的高效性和可靠性。
在工业自动化领域，通过计算机网络技术实现对机器设备的实时监控和远程控制，大大提高了工作效率和生产质量。
在智能家居领域，计算机网络技术实现了家电设备之间的互联互通，让家庭生活更加便捷和舒适。
在医疗健康领域，计算机网络技术实现了医疗设备的远程监测和诊断，为医生提供了更加准确和及时的诊断信息。
通过计算机网络技术，各种设备和系统可以在不同的地点之间进行实时交互，极大地方便了人们的生产和生活。
二、数据传输
三、系统集成
四、安全保障
在电子信息工程中，安全保障是至关重要的一环。
计算机网络技术通过加密技术、防火墙、入侵检测等手段，保障了网络和数据的安全。
在金融支付领域，计算机网络技术通过加密技术和安全认证，保障了用户的资金安全和交易安全。
在电子商务领域，计算机网络技术通过安全传输协议和数字签名技术，保障了交易数据的机密性和完整性。
在网络安全领域，计算机网络技术通过漏洞修复和攻击防范，保障了网络的稳定和可靠性。
通过计算机网络技术，各种网络和数据可以得到有效的保护，为人们的工作和生活提供了更加安全和可靠的保障。
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计算机网络技术在工业控制中的应用吴云龙 B07223 20074022315摘要：计算机网络技术的迅猛发展使人类社会各个领域的传统发展模式发生了深刻的变革，对工业控制的发展也产生了深远的影响。
对控制系统的要求发生了很大的变化.本文沿着现场总线、Ethernet工业控制网络和基于Internet的工业控制网络的发展脉络,着重分析了各种技术的特点与功能。
通过对工业控制的讨论，阐明了工业控制正在向智能化、网络化和集成化方向发展的特点，说明了计算机网络的体系结构、网络协议和组网技术对工业控制的渗透和影响。
关键词：现场总线, Ethernet，InternetThe computer network technology application in industrialcontrolWuYunLong B07223 20074022315Abstract: the rapid development of computer network technology to all areas of human society, traditional development mode changed, for the development of industrial control exerted far-reaching influence. The requirements of control system, great changes took place in the paper. Ethernet along the fieldbus, industrial control network and Internet based on the development of the industrial control network, analyzed the characteristics and functions of various techniques and Ethernet industrial control network structure and industrial control network based on the Internet. Through the discussion of industrial control, expounds the indust rial control network and intelligent, are integrated development direction. The characteristics of computer network, the system structure, network protocol and networking technology of industrial control and influence.Keywords:Ethernet, fieldbus，Internet1、序言如何把分散的相互独立的设备互通互联，在自动化的基础上实现管理和控制的一体化，一直以来就是工业自动化及工业控制的主要课题。
随着电子技术和信息技术的不断发展，工业领域的自动化控制技术也在不断进步实现了从现场总线到Ethernet再到Internet这样一个发展轨迹现场总线技术的出现极大地推动了面向设备的自动化系统的进步，而与此同时，现场总线的开放性是不彻底的，多种现场总线并存成为工业控制中的难解之题，随后诞生的Ethernet技术不仅是在办公管理领域大展身手的计算机网络技术，同时也在工业控制领域获得成功的应用伴随计算机技术、网络技术、信息技术、现代通信技术的高速发展，企业和管理者对控制系统的要求也发生了很大变化。
信息化条件下的控制系统要摆脱现场控制管理的角色限制，成为整个企业现代化、自动化、信息化中的一环，自开放性不足到完全开放，由小局域控制到远程控制，由设备控制到系统管理、Internet技术在这一变迁中成为唯一的也是最经济最适用的新技术手段和技术载体2现场总线2.1现场总线的实质和优点现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实行双向、串形、多结点的数字通信技术[3]。
不同的机构和不同的人可能对现场总线有着不同的定义，不过通常情况下，大家公认现场总线的本质体现在以下六个方面：现场通信网络用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络。
现场设备互联依据实际需要使用不同的传输介质把不同的现场设备或者现场仪表相互关联。
互操作性用户可以根据自身的需求选择不同厂家或不同型号的产品构成所需的控制回路，从而可以自由地集成FCS。
分散功能块FCS 废弃了DCS 的输入/输出单元和控制站, 把DCS 控制站的功能块分散地分配给现场仪表, 从而构成虚拟控制站，彻底地实现了分散控制。
通信线供电通信线供电方式允许现场仪表直接从通信线上摄取能量, 这种方式提供用于本质安全环境的低功耗现场仪表, 与其配套的还有安全栅。
开放式互联网络现场总线为开放式互联网络，既可以与同层网络互联，也可与不同层网络互联，还可以实现网络数据库的共享。
从以上内容我们可以看到，现场总线体现了分布、开放、互联、高可靠性的特点，而这些正是DCS系统的缺点。
DCS通常是一对一单独传送信号，其所采用的模拟信号精度低，易受干扰，位于操作室的操作员对模拟仪表往往难以调整参数和预测故障，处于“失控”状态，很多的仪表厂商自定标准，互换性差，仪表的功能也较单一，难以满足现代的要求，而且几乎所有的控制功能都位于控制站中。
FCS则采取一对多双向传输信号，采用的数字信号精度高、可靠性强，设备也始终处于操作员的远程监控和可控状态，用户可以自由按需选择不同品牌种类的设备互联，智能仪表具有通信、控制和运算等丰富的功能，而且控制功能分散到各个智能仪表中去。
由此我们可以看到FCS相对于DCS的巨大进步。
也正是由于FCS的以上特点使得其在设计、安装、投运到正常生产都具有很大的优越性：首先由于分散在前端的智能设备能执行较为复杂的任务，不再需要单独的控制器、计算单元等，节省了硬件投资和使用面积；FCS的接线较为简单，而且一条传输线可以挂接多了设备，大大节约了安装费用；由于现场控制设备往往具有自诊断功能，并能将故障信息发送至控制室，减轻了维护工作；同时，由于用户拥有高度的系统集成自主权，可以通过比较灵活选择合适的厂家产品；整体系统的可靠性和准确性也大为提高。
这一切都帮助用户实现了减低安装、使用、维护的成本，最终达到增加利润的目的。
2.2现场总线的问题在工程应用方面，工程投资比较大。
虽然各种现场总线都把节省费用当成自己的主要优点，但在实际应用中现场总线的投资比传统控制系统要大。
一是试用的系统规模太小;二是试用的系统并不分散或者是利用原有布线的改造项目，因此无法充分发挥现场总线节省电缆的优势。
其次，调试和运行维护比较难。
由于现阶段熟练掌握现场总线的应用技术和开发技术的人才少，企业在调试和运行时经常会遇到困难。
因此，企业在选择系统集成商时，应选择技术力量比较强，比较有经验的单位。
再者，与传统控制系统相比优点不明显。
以智能化现场仪表为基础的现场总线系统与传统系统相比，其优点不仅在于控制方面，更多的在于自诊断、自校正等自动管理方面。
但是，目前国内用的系统大多数太小，没有把管理自动化和远程诊断功能纳入系统，因此无法发挥现场总线系统降低运行维护费用的优势。
在技术方面，当总线切断时，系统有可能产生不可预知的后果，用户希望这时系统的效能可以降低，但不能崩溃，这一点目前许多现场总线不能保证;现有的防爆规定限制了总线长度和总线上所挂设备的数量，也就限制了现场总线节省电缆优点的发挥;系统组态参数过分复杂，不容易掌握。
3、Ethernet3.1以太网以太网最早由Xerox（施乐）公司创建，在1980年，DEC、lntel和Xerox三家公司联合开发成为一个标准，以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准的以太网（１０Ｍｂｉｔ／ｓ）、快速以太网（１００Ｍｂｉｔ／ｓ）和１０Ｇ（１０Gbit/s）以太网，采用的是CSＭＡ／ＣＤ访问控制法，它们都符合ＩEEE802.33.2与现场总线相比，以太网具有以下几个方面的优点:（1）兼容性好，有广泛的技术支持基于TCP/IP的以太网是一种标准的开放式网络，适合于解决控制系统中不同厂商设备的兼容和互操作的问题，不同厂商的设备很容易互联，能实现办公自动化网络与工业控制网络的信息无缝集成。
以太网是目前应用最为广泛的计算机网络技术，受到广泛的技术支持。
几乎所有的编程语言都支持以太网的应用开发，如VB、Java、VC等。
采用以太网作为现场总线，可以保证多种开发工具、开发环境供选择。
工业控制网络采用以太网，就可以避免其发展游离于计算机网络技术的发展主流之外，从而使工业控制网络与信息网络技术互相促进，共同发展，并保证技术上的可持续发展。
（2）易于与Internet连接以太网支持几乎所有流行的网络协议，能够在任何地方通过Internet对企业进行监控，能便捷地访问远程系统，共享/访问多数据库。
（3）成本低廉采用以太网能降低成本，包括技术人员的培训费用、维护费用及初期投资。
由于以太网的应用最为广泛，因此受到硬件开发与生产厂商的广泛支持，具有丰富的软硬件资源，有多种硬件产品供用户选择，硬件价格也相对低廉。
目前以太网网卡的价格只有现场总线的十几分之一，并且随着集成电路技术的发展，其价格还会进一步下降。
人们对以太网的设计、应用等方面有很多的经验，对其技术也十分熟悉。
大量的软件资源和设计经验可以显著降低系统的开发和培训费用，在技术升级方面无需单独的研究投入，从而可以显著降低系统的整体成本，并大大加快系统的开发和推广速度。
（4）可持续发展潜力大由于以太网的广泛应用，使它的发展一直受到广泛的重视和吸引大量的技术投入。
并且，在信息瞬息万变的时代，企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络，信息技术与通信技术的发展将更加迅速，也更加成熟，保证了以太网技术的持续发展。
（5）通信速率高目前以太网的通信速率为10M或100M，1000M、10G的快速以太网也开始应用，以太网技术也逐渐成熟，其速率比目前的现场总线快得多，以太网可以满足对带宽的更高要求。
3.3以太网应用于控制时存在的问题1信息传输存在实时性差和不确定性工业控制网络要求具有比较高的实时性和确定性。
而以太网采用带冲突检测的载波侦听多路访问协议(CSMA／CD)以及二进制指数退避算法(BEB)，因此必导致信息传送的滞后，因其时间滞后是随机的，这就说明实质上以太网是一种非确定性的网络系统。