光纖通訊在工業(yè)現(xiàn)場中的應(yīng)用

一、概述：
　　　　四川制藥股份有限公司在全廠局域網(wǎng)設(shè)計(jì)中采用光纖深入動(dòng)力車間兩臺(tái)喬納森公司550空壓機(jī)運(yùn)行情況控制，加入調(diào)度管理系統(tǒng)，將以太網(wǎng)滲透到工業(yè)現(xiàn)場從而實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化與工業(yè)自動(dòng)化的無縫結(jié)合，給廠部調(diào)度室、總工隨時(shí)決策提供幫助。充分運(yùn)用AI系列智能儀表組建現(xiàn)場總線型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接到局域網(wǎng)上共享信息資源。使車間、調(diào)度室、廠辦計(jì)算機(jī)組成對(duì)等以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)資源共享管控一體化。
　　二、系統(tǒng)架構(gòu)：
　　　　我們將傳統(tǒng)的服務(wù)器下放至現(xiàn)場充當(dāng)服務(wù)器，計(jì)算機(jī)中安裝WWW網(wǎng)絡(luò)版工控軟件，現(xiàn)場的儀表數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)的形式由服務(wù)器采集并保存于服務(wù)器中。
　　　　調(diào)節(jié)器AI-808AXL2L2S4巡檢儀AI-706MAJ0J0J0L2L2S AI表采集的壓力、流量、溫度、位移、液位、流量等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在客戶服務(wù)器WWW網(wǎng)絡(luò)版工控軟件數(shù)據(jù)庫，在計(jì)算機(jī)上按裝100M網(wǎng)卡，接上光纖收發(fā)器，通過四芯光纜送至500米（可達(dá)幾公里）處的16口百兆自適應(yīng)集線器（HUB）為中心組建的企業(yè)局域網(wǎng)，使整個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)成為對(duì)等以太網(wǎng)，并為每臺(tái)計(jì)算機(jī)分配IP地址，工業(yè)現(xiàn)場的參數(shù)通過光纖快速傳輸圖象及數(shù)據(jù)，即滿足了實(shí)際需要又降低了成本。
　　
　　
　　　　企業(yè)網(wǎng)中的任意一臺(tái)管理機(jī)可與現(xiàn)場服務(wù)器，進(jìn)行實(shí)時(shí)流程圖形數(shù)據(jù)交換，所有計(jì)算機(jī)成為對(duì)等以太網(wǎng)（見圖），用戶可通過各自的計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)IE瀏覽器查詢現(xiàn)場數(shù)據(jù)與工藝參數(shù)，真正起到資源共享把復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)配置簡單化，節(jié)約硬件投資。
　　
　　三、網(wǎng)絡(luò)硬件執(zhí)行層
　　　　網(wǎng)絡(luò)主干采用光纖橫跨廠區(qū)直接將光纜、以太網(wǎng)技術(shù)深入到車間。工業(yè)現(xiàn)場采用AIFCS現(xiàn)場總線型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，將現(xiàn)場的智能儀表用超五類屏蔽雙絞線并連，每條總線上掛101臺(tái)儀表（101個(gè)地址碼），通過光隔轉(zhuǎn)換器（RS232/RS485）插入計(jì)算機(jī)的串口，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的鏈路系統(tǒng)確定工廠區(qū)域主干線采用光纜構(gòu)架，由于光纜可以消除地表電勢(shì)差和其他電磁干擾源傳輸頻帶寬、信息量大，傳輸損耗低、中繼距離長、保密可靠，光纜重量輕，易于施工。對(duì)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)宜采用多模光纖，當(dāng)用光纖做數(shù)據(jù)主干時(shí)，一般用4芯、6芯、8芯，可用架空、槽架地溝敷設(shè)，每50CM裝托架，光纜兩端熔接尾纖需固定于光纖終端盒，至墻上按裝、尾纖與光纖收發(fā)器接頭處保正潔凈，以免影響傳輸，集線器應(yīng)按裝于局域網(wǎng)的中心位置，子系統(tǒng)采用5類標(biāo)準(zhǔn)非屏蔽雙絞線布線。在采用成熟的以太網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品100%的兼容，以太網(wǎng)應(yīng)用工業(yè)現(xiàn)場是至今最理想的選擇，能充分考慮今后的發(fā)展需要，具高傳輸速率，目前到100Mbits/s，高傳輸安全性和可靠性，集電器技術(shù)確定性幾乎不需考慮網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸物理介質(zhì)，雙絞線、光纖，同軸電纜，集線器的應(yīng)用可不需考慮網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展，運(yùn)用Windows98、NT、TCP/IP協(xié)議組成對(duì)等以太網(wǎng)，便于與公用數(shù)據(jù)網(wǎng)集成可進(jìn)行整個(gè)工廠的全球化聯(lián)網(wǎng)。3、軟、硬件配置
　　現(xiàn)場參數(shù)采集　　　宇光AI系列智能調(diào)節(jié)器
　　現(xiàn)場總線　　　　　超五類屏蔽雙絞線（上掛101臺(tái)儀表）
　　AI光隔轉(zhuǎn)換器　　　RS232/RS485無需初始化兼容任何軟件
　　工控機(jī)　　　　　　普通PC機(jī)　　　　品牌機(jī)　兼容機(jī)
　　操作平臺(tái)　　　　　Windows98、NT、2000
　　軟件　　　　　　　WWW網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件
　　集線器　　　　　　百兆自適應(yīng)集線器
　　光纖收發(fā)器　　　　100M多模光纖收發(fā)器　2公里
　　光纜　　　　　　　G/G＊TW室外架空型　4芯
　　網(wǎng)絡(luò)線　　　　　　超五類雙絞線
　　
　　四、系統(tǒng)功能、特點(diǎn)：
　　　　(1)WWW網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件，引入了先進(jìn)的瘦客戶機(jī)制，即在客戶端只需要有Microsoft Imternet Explore5.0或以上版本的網(wǎng)頁瀏覽器，就可以對(duì)現(xiàn)場的各種各務(wù)進(jìn)行瀏覽，甚至控制，無需在用戶的計(jì)算機(jī)安裝任何軟件。即減少了軟件購買成本，用戶培訓(xùn)和用戶端軟件的維護(hù)成本。同時(shí)可以充分發(fā)掘生產(chǎn)現(xiàn)場控制系統(tǒng)的能辦，使整個(gè)企業(yè)管理者能夠在自己的桌面瀏覽整個(gè)工廠的生產(chǎn)狀況。
　　　　(2)能夠?qū)\(yùn)行的現(xiàn)場設(shè)備實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)和診斷。通過簡單的組態(tài)實(shí)現(xiàn)工程曲線，報(bào)表，數(shù)據(jù)瀏覽與分析，動(dòng)畫顯示的WWW發(fā)布，隨時(shí)隨地了解現(xiàn)場情況。
　　　　(3)能夠方便實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理與企業(yè)管理的Intranet集成。
　　　　(4)采用分層認(rèn)證的方式，擁有完整的安全機(jī)制，可以充分保證企業(yè)運(yùn)行設(shè)備和信息系統(tǒng)的安全性。
　　　　(5)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)報(bào)表功能，通過Microsott EXCEL的無縫銜接，提供的報(bào)表模式可以與提供的報(bào)表相媲美。
　　　　(6)擴(kuò)充的曲線功能，可以在同一個(gè)頁面上同時(shí)顯示100條曲線，與曲線相對(duì)應(yīng)，提供直觀、準(zhǔn)確的數(shù)字顯示，該段時(shí)間各曲線的峰值可以通過專門的按鈕獲得。
　　　　(7)提供對(duì)各種異質(zhì)網(wǎng)的支持，隨心所欲
　　　　連接介質(zhì)支持：雙絞線、光纖
　　　　網(wǎng)絡(luò)域支持：局域和廣域互聯(lián)網(wǎng)
　　　　連接方式支持：專線和Modem拔號(hào)
　　　　(8)提供個(gè)性化的用戶定制功能，用戶可根據(jù)需要選擇適合需要的WWW模板實(shí)現(xiàn)不同的瀏覽風(fēng)格。
　　
　　五、結(jié)束語
　　　　在目前現(xiàn)場總線領(lǐng)域這種群雄紛爭的情況下，現(xiàn)場總線向以太網(wǎng)靠攏，在一定時(shí)期內(nèi)是一種趨勢(shì)。它體現(xiàn)在企業(yè)所獲得的效率和實(shí)惠上，隨時(shí)隨地掌握工業(yè)現(xiàn)場與企業(yè)運(yùn)營狀態(tài)，準(zhǔn)確及時(shí)的了解所需的信息是關(guān)鍵，大幅度提高工作效率，實(shí)現(xiàn)成功決策?！?BR>　　　　計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，國內(nèi)多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)都相繼建立了自己的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)。您工作在一個(gè)高度辦公自動(dòng)化的環(huán)境中，您的PC可以隨時(shí)上網(wǎng)，隨時(shí)查詢并與其他人交換信息，而另一方面您還需要隨時(shí)隨地了解，在工廠的某個(gè)車間，有一套非常先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)，如采用宇光AI儀表組建的AIFCS現(xiàn)場總線型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。如何來幫助您了解該車間的生產(chǎn)狀況，如機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)，包括該監(jiān)控系統(tǒng)可以收集大量您需要的數(shù)據(jù)和信息。如果您現(xiàn)場的監(jiān)控系統(tǒng)沒有連接到網(wǎng)絡(luò)上，那么它只能作為一個(gè)信息的孤島，無法通暢地將這些信息發(fā)送出去。
　　　　以太網(wǎng)是目前世界上應(yīng)用最廣的局域網(wǎng)技術(shù)。隨著Internet的迅猛發(fā)展，以太網(wǎng)已成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，TCP/IP協(xié)議的簡單實(shí)用為廣大用戶所接受。隨著通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能儀表的發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)有能力延伸到工業(yè)現(xiàn)場，也就是說，可以將以太網(wǎng) 建到工業(yè)現(xiàn)場I/O級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化與工業(yè)自動(dòng)化的無縫結(jié)合，形成真正意義上的全開放、可互操作的監(jiān)控系統(tǒng)。由于局域網(wǎng)布置一般采用雙絞線，距離控制在99米以內(nèi)，而您的車間遠(yuǎn)離管理層幾百米至幾公里，必須引入以太網(wǎng)的產(chǎn)品，配置光纜、光纖收發(fā)器，直接深入到車間計(jì)算機(jī)與管理層相連，使宇光AI儀表通過現(xiàn)場總線向以太網(wǎng)靠攏成為現(xiàn)實(shí)，起到真實(shí)含意上的企業(yè)信息化。

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