基于工業Ethernet的現場實際應用及其策略
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2.5網絡安全性
目前工業Ethernet已經把傳統的3層網絡系統(即信息管理層、過程監控層、現場設備層)合成一體，使數據的傳輸速率更快、實時性更高，同時它可以接入Internet，實現了數據的共享，使工廠高效率地運作，但與此同時也引入了一系列的網絡安全問題。
對此，一般可采用網絡隔離(如網關隔離)的辦法將內部控制網絡與外部網絡系統分開，即交換機可以依據系統內事先設定的過濾邏輯，檢查數據流中每個數據包的部分內容后，根據數據包的源地址、目的地址、所用的TCP端口與TCP鏈路狀態等因素來確定是否允許數據包通過。只有完全滿足包過濾邏輯要求的報文才能訪問內部控制網絡。
工業Ethernet有自身的缺陷，我們不能因噎廢食，應該采取必要措施，利用其良好的一面，用我們的技術來彌補其缺憾。
3.基于eAutomation產品的實際應用案例
在本案例應用中，工業Ethernet應用在Infranet層中，還僅僅只是利用其高速傳輸數據的特性來傳遞現場的大量實時控制參數，是控制系統的一個接點，其雙重作用，既是現地單元的實時控制器，同時也是局域網某一節點的控制器，它的內部和外部的數據通信幾乎沒有區別，即所謂的“網絡就是控制器”的概念。在控制系統中Ethernet是控制器的一部分并作為連接現場智能控制模塊的控制網絡，網絡集線器被集成在每個控制器中，通過分配空間把內部通信從外部通信中分離開來，此集線器技術和底層協議的集成確保了Ethernet的確定性和兼容性，幾乎可以排除數據通信的碰撞問題，可以把Ethernet系統總線看作是現場總線，它可以連接到每個獨立的智能控制模塊，整個過程和系統被看作成一個邏輯單元，甚至一個獨立的現場控制單元，不需考慮網絡各層概念，由此就消除了CPU的瓶頸效應，所有數據在網絡層中僅表達一次，網絡扮演了真正服務器的角色，這正是工業Ethernet能成功地被應用到實時工業控制環境的一大理由，它使網絡實現了從現場控制單元到Internet、Intranet，管理層的直接通信。
圖1為某工程研究設計院為某產品裝配生產線而設計的基于工業Ethernet的網絡結構圖。各部分模塊功能簡介：
?通用網絡控制器UNO－2053：板載低功耗300MHz級CPU、64MRAM、兩個10M/100M自適應網卡、8路DI/DO、DB-15VGA連接器，可外掛HDD。操作系統可以是嵌入式的WinCE，也可是通用的Windows。
?ADAM5510：ADAM5510是基于PC的可獨立完成數據采集與控制的可編程控制器，系統在惡劣的工業環境中可靠運行。ADAM5510具備通用編程功能，可用于信號的程控放大、模擬I/O、數字I/O及通訊參數的設定。內置實時鐘和看門狗定時器，可應用于系統穩定性要求較高的場合。采用的DAS模塊有：
ADAM5017：8路模擬量輸入、16位分辨率；
ADAM5050：7路數字量輸入（輸入范圍0～30V）、8路數字量輸出；
ADAM5053：16路數字量輸入（輸入范圍0～30V）；
整個系統的特性為：
?所有ADAM5510與UNO通用網絡控制器采用RS-485進行數據通信；使系統網絡拓撲圖結構清晰，易于維護；
?條形碼閱讀器通過RS-232C與UNO通用網絡控制器進行數據通信；
?LCD顯示器FPM－3150通過DB-15VGA連接器與UNO通用網絡控制器進行連接；
?所有UNO通用網絡控制器通過以太網與AWS8248V進行數據通信；
?每操作臺之間的聯系均通過網絡構成，在每個操作點上都可以瀏覽整個生產線上的過程信息，操作方式較之傳統方式更加簡單可靠。
?由于采用了網絡及現場總線傳遞過程數據，多種信息的交換僅依靠網纜或屏蔽雙絞線即可完成，這樣就大量減少了系統施工時的布線工作量，也為今后系統的維護及故障查找提供了方便。
?過程參數的數字化傳遞，避免了模擬量傳輸所帶來的漂移、抗干擾等問題，大大提高了系統的穩定性。
?若今后機組工藝、設備發生變更，只需要在總線上增添或摘除相應節點，并對軟件作少量修改即可。所以這種柔性的系統連接方式具有一定的適應性，可以最大程度地保護用戶的投資。
4.結束語
90年代以Internet為代表的計算機網絡通信技術的發展和應用取得了前所未有的突破和成功,正在逐步地變革著社會的生產方式和人們的生活方式,測控技術也受到了這場技術革命的深刻影響。工業Ethernet給控制網賦予了新的特性。以工業Ethernet為核心的測控技術是測控領域的重要發展方向，同時也是蓬勃發展的ＩＴ技術對測控工程師提出的一個新的挑戰和機遇。
參考文獻：
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[5]http://www.industrialethernet.com
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