全面实现称重产品面向自动化的升级—网络技术在长陆仪器仪表中的应用

引言：
        长陆公司不断对各种现场总线技术进行深入持续地研究，现场总线方面先后在Profibus-DP、DeviceNet、CANopen、CC-Link等国际主流总线方面取得重大突破；工业以太网方面也在Modbus-TCP、Ethernet/IP、Profinet等取得突破。同时装备到相关的仪表上。

 
现场总线及工业以太网现状
        现场总线
        现场总线（Fieldbus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而受到了许多自动化设备厂商高度重视。现场总线系统的接线十分简单，由于一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备，因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少，连线设计与接头校对的工作量也大大减少。
        工业以太网
        在一些大公司和组织的强力支持下，工业以太网协议最近几年发展非常迅速，基于以太网的方案已经越来越多地用于工业数据通信。工业以太网技术的优点表现在既满足工业现场的需要又兼容传统以太网，可以为所有的编程语言所支持；软硬件资源丰富；易于与Internet连接，实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接。
 
        现场总线及以太网技术介绍
        Profibus-DP
        Profibus-DP是一种基于RS-485的高速现场总线，波特率从9.6Kbit/s到12Mbit/s。最先由西门子公司开发和使用，能够很方便的与西门子PLC连接。在国内总线应用中占据主导作用。Profibus总线主站之间采用令牌传送方式，主站与从站之间采用主从方式等。
Profibus-DP特点
        1.  具有高速数据传送功能，最大提供12Mbit/s。
        2.  还提供智能化现场设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理。
        3.  允许构成单主站或多主站系统。在同一总线上最多可连接126个站点。
 
        长陆目前全系列称重仪表已经支持Profibus-DP总线。
        DeviceNet
        DeviceNet规范是基于CAN-bus总线的开放式应用层协议，最先由Rockwell使用，目前在北美、亚洲的工业控制市场现场总线应用中占据主导地位。DeviceNet现场总线网络特别适用于工业自动控制。工业设备（如：限位开关、光电传感器、阀组、马达启动器、过程传感器、变频驱动器、面板显示器和操作员接口等）通过DeviceNet可以很方便连接成网络。
        DeviceNet特点: 
        1.   降低线缆与安装的费用；快速的故障诊断 ；支持不同厂商设备的互换性
        2.   不用中断网络即可移除、插入和替换设备 ；可在带电情况下操作
        3.   DeviceNet所提供的直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的设备级诊断功能
        长陆目前全系列称重仪表已经支持DeviceNet总线。
        CC-Link
        CC-Link是一种可以同时高速处理控制和信息数据的现场网络系统，可以提供高效、一体化的工厂和过程自动化控制。在10Mbps的通信速率下传输距离达到100m，并能够连接64个站。其卓越的性能使之通过ISO认证成为国际标准。在现代化的复杂生产线中，使用CC-Link可以显著减少了控制和配电所使用的电缆，它不仅仅可以节省电缆的成本，并且大大减少了布线和日后维护工作的工作量。
        CC-Link特点:
        1.   拥有10Mbps的速率，CC-Link可以完成高速和实时的I/O相应，使设计者可以藉此完成实时稳定的控制
        2.   备用主站、从站脱离、自动恢复和在线检测，提供给用户高稳定性的网络系统
        3.   用户也可以在不更改程序的情况下非常方便的从一个厂商的兼容产品更换为另一厂家的兼容产品
        长陆目前全系列称重仪表已经支持CC-Link总线。
        CANopen
        基于CAN-bus总线的分布式工业自动化系统的应用标准以及CAN总线应用层通信标准。其最核心部分是通过对象词典来描述设备功能并以EDS文件格式来记录，采用实时数据与服务数据分开传输，最大限度提高实时数据传输效率，灵活多变的数据传输方式以及强大的网络管理能力。在车辆工业、工业机具、建筑物自动化、医疗设备、航海机具、餐厅设备、实验室器材及科研研究等行业中已得到广泛的应用。
        CANopen特点:
        1.  网络结构简单,设备参数存取简单,网络设备可同步操作
        2.  高传输速率(最高可达1Mbps)，极强的抗干扰能力，实时数据交换； 
        3.  网络容量高达127个节点，开放性结构，对不同厂家设备具有好的兼容性。

        Modbus-TCP工业以太网
自1978年以来，工业自动化行业已安装了百万计串口Modbus设备和十万计Modbus TCP/IP设备，拥有超过300个Modbus兼容设备厂商，还有90%的第三厂家I/O支持Modbus TCP/IP，所以是使用广泛的事实标准。Modbus的普及得益于使用门坎很低，无论用串口还是用以太网，硬件成本低廉，Modbus和Modbus -TCP都可以免费得到，不需交任何费用。
        Modbus-TCP优势:
        1.   易于各种系统互连，可用于管理网，实时监控网及现场设备的通讯
        2.   网络实施价格低廉，可全部使用通用的网络部件
        3.   Modbus 是制造业、基础设施环境下，真正的开放协议，故得到了工业界的广泛支持，是事实上的工业标准！还由于它的协议简单、容易实施和高性价比。
 
        长陆目前全系列称重仪表已经支持Modbus-TCP工业以太网。
        Profinet工业以太网
        Profinet最突出的特点是它的实时性，从过程自动化到工厂自动化再到运动控制。其中RT可以在1ms内刷新64个IO设备。IO控制器可以最多连接256个IO设备节点，安装简单，连接到交换机即可，这与办公室网络一样增加和减少设备十分方便。可以无缝集成已有的现场总线系统。Profinet最先由西门子使用。
        Profinet优势:
        1.    Profinet成功地实现了工业以太网和实时以太网技术的统一，使得工业以太网技术向底层现场级控制的延伸成为可能。
        2.   通过使用PROFINET就可以在整个工厂内实现统一的网络架构，真正实现了一网到底，为企业的信息化提供了坚实的通讯平台，大大地提高了工厂的生产率。
        3.   PROFINET是一种优越的通信技术，并已成功地应用于分布式智能控制。
 
        目前长陆UNI900系列称重仪表已经支持Profinet工业以太网。
        Ethernet/IP工业以太网
        EtherNet/IP是标准TCP/IP以太网和通用工业协议（CIP）的结合，能满足从高精度时间同步（+-100ns）、分布式伺服控制、离散控制、过程控制到安全系统等所有工业应用要求，并支持现场和远程监视、诊断和组态；EtherNet/IP最大的特点在于在应用层实施了成熟、先进、统一的CIP协议。应用领域涵盖了消费品、汽车、电力、冶金、有色金属、采矿、水和污水处理、城市交通、制药、石油天然气、石化、造纸、水泥、造船等各个行业，显示出极为旺盛的生命力。Ethernet/IP最先由Rockwell使用并推广。
        Ethernet/IP特点:
        1.   实现工厂里采用不同协议的其他工业现场总线或网络互连互通。
        2.   通用配置、跨越几个网络及收集和控制数据、TCP/IP 连到全球互联网或公司内部网，在所有工作级上提供连续的信息流。
        3.   统一的通用工业协议（CIP）保证了EtherNet/IP、ControlNet和DeviceNet的无缝集成，这意味着用户无须进行额外的编程，即可直接从任意一点访问、组建并维护不同网络中的任意设备。
        长陆目前全系列称重列仪表已经支持EtherNet/IP工业以太网。

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