高建森

（長安福特汽車有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310000）

此次研究主要是分析profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，自動控制系統(tǒng)作為背景，全面探討分析profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)自動控制系統(tǒng)設(shè)計，并結(jié)合計算機通訊系統(tǒng)、傳感器技術(shù)、智能控制以及自動化控制等學科，將工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線應用在此次研究當中，確保以太網(wǎng)標準profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的實時性。

1 工業(yè)以太網(wǎng)profient

由于現(xiàn)階段各個行業(yè)領(lǐng)域都廣泛應用以太網(wǎng)技術(shù)，逐漸實現(xiàn)了工業(yè)自動化技術(shù)，能夠明顯降低網(wǎng)絡負荷和網(wǎng)絡碰撞率，減少傳輸延時的情況。還可以利用以太網(wǎng)交換機技術(shù)和全雙工星型網(wǎng)絡拓撲技術(shù)防止沖突。

控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡發(fā)展以工業(yè)以太網(wǎng)為主要方向，發(fā)展?jié)摿^大。我國通訊控制系統(tǒng)研究人員也全面研究和開發(fā)新型工業(yè)以太網(wǎng)。profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可以重新定義現(xiàn)場總線向以太網(wǎng)的網(wǎng)絡轉(zhuǎn)換策略，并且在該系統(tǒng)當中可以應用其他產(chǎn)品，不需要進行改變。因此，profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可以有機統(tǒng)一實時以太網(wǎng)技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，并促進工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)逐漸延伸到底層現(xiàn)場級控制，由于其能夠?qū)Ω鞣N傳統(tǒng)現(xiàn)場工業(yè)控制網(wǎng)絡實現(xiàn)兼容，所以，利用profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可以在工廠內(nèi)部建立統(tǒng)一化的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

2 profient技術(shù)特點

profient基礎(chǔ)屬于組件技術(shù)，組建對象主要是設(shè)計技術(shù)，能夠應用和開發(fā)于制組間。在同類型設(shè)備當中的內(nèi)置組件都相同。在外部都具備同樣的com口，這樣能夠確?；ゲ僮餍院突Q性，滿足各級別任務要求。使用IP協(xié)議族，DCOM以及以太網(wǎng)能提供節(jié)點間的網(wǎng)絡通信和尋址功能。profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)利用代理設(shè)備能夠無縫集成總線系統(tǒng)?，F(xiàn)有的總線網(wǎng)段可以利用代理設(shè)備與profient網(wǎng)絡進行連接，代理設(shè)備能夠?qū)φ军c間的數(shù)據(jù)傳輸進行協(xié)調(diào)。

3 profient通信

profient聯(lián)合工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)能夠提供不同的通信方式，主要體現(xiàn)在以下方面：①IP標準通信?？梢詰迷跁r間要求較低的數(shù)據(jù)傳輸當中。②同步實時通信。該種方式主要是針對時間要求較高的應用，比如，過程數(shù)據(jù)傳輸以及運動控制等，可以將運行數(shù)據(jù)更新周期控制在1 ms以內(nèi)。為了全面確保該項功能的實效性，可以將通信周期分為開放部分和強制部分，在強制通道內(nèi)執(zhí)行周期實時數(shù)據(jù)，在開放通道當中執(zhí)行其他數(shù)據(jù)，該種數(shù)據(jù)類型能夠交互執(zhí)行，不會產(chǎn)生干擾情況。③實時通信。該方式主要是給予自動化系統(tǒng)實行要求，并對實時通道進行優(yōu)化，在數(shù)據(jù)鏈路層與應用層之間搭建連接，繞開網(wǎng)絡層和傳輸層。該種方式可以降低通信占用時間，全面加快數(shù)據(jù)更新時間。

由于存在不同的應用對象，因此，可以將profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)組成方式分為profient CAB和profient IO，前者能夠?qū)崿F(xiàn)自動化組件，確保分布式自動化系統(tǒng)通訊效果；后者主要為分布式現(xiàn)場設(shè)備，確?，F(xiàn)場設(shè)備通訊。

3.1 profient CAB

該組成方式主要是根據(jù)電器控制功能以及機械功能等將設(shè)備邏輯功能劃分為不同模塊，各個模塊都需要采用相應的軟件組成，之后形成多個組件進行組態(tài)。所有profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)組建的通訊接口都相同，利用網(wǎng)絡組件之間的通信關(guān)系，使用IP能夠?qū)⒆兞肯螺d到各個站點。profient CBA技術(shù)能夠簡化控制平臺的復雜程度，全面提升自動化系統(tǒng)集成功能。在profient CAB數(shù)據(jù)交換方式當中，profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)組件之間的公共應用協(xié)議為DCOM，該協(xié)議滿足RPC協(xié)議當中的COM擴展，并且適用于互操作性和網(wǎng)絡對象分發(fā)條件下。profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)能夠利用DCOM對設(shè)備實施參數(shù)化設(shè)置，并且能夠?qū)?shù)據(jù)進行讀取和診斷，還能夠?qū)τ脩魯?shù)據(jù)進行連接和交換。使DCOM和IP建立設(shè)備之間的通信，但是其無法滿足實時通信要求。所以，可以應用實時通道度對數(shù)據(jù)通信進行交換。在通信期間傳受雙方都需要擁有實時能力的協(xié)議。

3.2 profient IO

profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分散式現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)交換主要是通過過程映像方式將IO數(shù)據(jù)傳輸給控制總站。對于profient IO而言，在實際建立期間可以應用IP的遠程協(xié)助功能，并以此診斷分散式現(xiàn)場設(shè)備，實現(xiàn)參數(shù)賦值，還能夠交換設(shè)備之間的參數(shù)。對于RPC協(xié)議而言，工程系統(tǒng)和HMI站能夠訪問profient IO。profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)標準通道主要是通過報警信號和IO設(shè)備的傳輸實現(xiàn)。

現(xiàn)場設(shè)備利用profient IO集成到profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)當中，其本質(zhì)特征在于現(xiàn)場的輸入、輸出數(shù)據(jù)，之后應用可編程邏輯控制器處理各項數(shù)據(jù)。在組態(tài)過程中將分散式現(xiàn)場設(shè)備傳輸?shù)娇刂破鳟斨校@樣就能夠在現(xiàn)場設(shè)備與控制器交換數(shù)據(jù)。從某種意義上講，profient IO也屬于分布式應用通訊概念，主要包括profient IO控制器，使用現(xiàn)場設(shè)備和IO信號交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)程序控制。profient IO設(shè)備，監(jiān)視器以及依賴于profient IO的現(xiàn)場設(shè)備以及診斷站和人機界面。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過對profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的研究與應用分析，能夠全面了解該網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)涵和特點，全面闡述了profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，在profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)通信中主要論述了profient CAB和profient IO，希望能夠促進我國profient網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的發(fā)展，并且將其合理應用在各行業(yè)領(lǐng)域當中。

［1］金通，林峰.改進細菌覓食優(yōu)化算法在貝葉斯網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)學習中的應用［J］.機電工程，2017，34（07）：790-795.

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