详解信息化工厂中的工业以太网

/IP协议不需要大的改动就可以运行于高精度的网络控制系统之中。在区域总线中它所达到的精度远远超过了现有各种系统。此外，在企业的各层次中使用基于以太网TCP/IP协议的网络技术有着巨大的优势。

　　IEEE1588所定义的精确网络同步协议实现了网络中的高度同步，使得在分配控制工作时无需再进行专门的同步通信，从而达到了通信时间模式与应用程序执行时间模式分开的效果。由于高精度的同步工作，使以太网技术所固有的数据传输时间波动降低到可以接受的，不影响控制精度的范围。IEEE1588的一大优点是其标准非常具有代表性，并且是开放式的。由于它的开放性，现在已经有许多控制系统的供应商将该标准应用到他们的产品当中了。而且不同设备的生产商都遵循同样的标准，这样他们的产品之间也可以保证很好的同步性。

　　3.高可靠性。由于以太网在设计之初，并不是从工业网应用出发的。当它应用到工业现场，面对恶劣的工况，严重的线间干扰等，这些都必然会引起其可靠性降低。A、在工业以太网中采用了环形冗余网络，保障了网路在发生故障时，在几百毫秒内自愈；B、冗余电源；C、无风扇的表皮散热，即较少了故障点（风扇）也增加了产品的防尘性能；D、通过EMC电磁兼容性测试，使工业以太网设备在可以抵抗工业现场电磁干扰的同时也不产生过多的电磁干扰；E、在电子元器件和产品设计上，都保证产品在温度、湿度方面都有很好的适用性；F、在产品的安装和使用上都符合工业产品的使用习惯。

　　以上这些都是在工业网络生产环境中具备较好的可靠性，可恢复性，以及可维护性。即保证一个网络系统中任何少数、单一组件发生故障时，不会导致应用程序，操作系统，甚至网络系统的崩溃和瘫痪。

　　在数据库的使用上，控制层与管理层也有所不同。控制层采用的是实时数据库。实时数据库是控制层的核心问题之一。实时数据库的基本特性是它与时间的相关性，表现在所处理的事物与数据的定时限制性。这个特性也是它与传统数据库的不同点。例如：DCS是将实时数据存放在"内存数据库"里，将历史数据存放在磁盘里，所以DCD的实时数据库是组态时经常用到的有力工具。这些历史数据的记载很像飞机上的"黑匣子"。它可以按区域和单元纪录工艺过程的操作参数及重要阀门的开启、安全联锁系统的状态数据。所有这些都可科学的决定维护及检修计划的编制和执行，做到在故障前的正确判断和相应的措施，防患于未然。由于实时数据库可解决数据与时间的相关性和共享大量数据，使现场过程中发生的历史数据进行纪录，方便管理者们对其进行历史查询和事后的事故分析。而在管理层使用的是关系数据库，关系数据库就是传统型数据库，多在商务及经营管理事务中应用。它与实时数据由不同的特征。实时数据库有很强的时效性，必须在规定时间内完成其数据处理。传统型数据库旨在处理永久、稳定的数据，强调维护数据的完整一致性，其性能指标时要求系统由高的吞吐量和低的代价，并不考虑有关数据极其处理的现时要求。

　　企业经营管理部门使用关系数据库可把反馈上来的生产经营数据，经过分析判断，然后下达指令去指挥生产或做出经营决策。因此在二类数据库的信息管理中构造一个统一的DBMS（数据库管理系统）来进行有效的管理是十分必要的。

　　3、信息化工厂网络的作用和建设

　　信息化工厂是构架在一个快速、完整、高效、准确、安全可靠的网络硬件平台。通过这样的一个网络硬件平台，企业的经营决策部门和经营决策者可以在第一时间了解企业的营销状况、原料供应状况、资金状况、人员状况、生产状况、产品质量状况、设备的运转状况、客户的情况、供应商的情况等企业运营信息，通过这种信息化工厂网络实时地看到来自生产第一线的工况信息。

　　企业管理者和相关生产运营部门可以在第一时间上，在办公桌上的电脑里，通过信息化工厂的网络，看到生产现场的实时运行状况。并根据相应的决策系统或相关的企业技术人员给出相应的生产决策指令。企业决策者也可根据企业整体的运营情况做出调整企业运营的决定。

　　企业的信息化系统的建设是一个复杂的高科技的系统工程，首先要根据企业的具体情况，做出企业信息化系统的总体规划，并制定出网络接口标准及相应的软硬件技术标准和规范。总体建设规划中应充分考虑企业未来10～15年的发展需要。并根据技术成熟程度、企业资金情况及企业生产经营需求情况，分阶段逐步实施。

1.根据信息化系统建设的总体规划，建设企业的信息化网络。在软硬件的配置上要充分考虑到系统整体的需要，并要留有足够的余量，以满