【摘 要】
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工业自动化信息系统是工业信息系统的一个子系统，其任务主要是通过对生产现场的数据进行采集、存储、传输、加工、处理，实现对工业生产过程进行有效的监视、控制和管理。工业自
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工业自动化信息系统是工业信息系统的一个子系统，其任务主要是通过对生产现场的数据进行采集、存储、传输、加工、处理，实现对工业生产过程进行有效的监视、控制和管理。工业自动化信息系统十分强调实时性和可靠性。基于网络的工业自动化信息系统可以提高整个系统的实时性和可靠性。 要实现基于网络的工业自动化信息系统，需要用到多种关键的软件和硬件技术。其中，现场设备层和现场控制层采用的现场总线技术是其中之一。通过使用现场总线技术，能使系统更好地满足实时性要求。工业以太网建立在以太网标准之上，使用简单、成本低廉、易于维护，特别是工业以太网与标准以太网在传输层之下的协议是统一的，这可以大大地提高系统集成度。另一方面，随着工业自动化信息系统的功能不断增强，采用的软件也越来越丰富，对这些软件集成的研究也变得十分重要。 分析网络的模型是分析网络的一种重要方法，利用这个方法分析工业信息系统中不同层次的网络的模型会发现，系统所要求的实时性可以通过对网络的MAC子层进行改进而实现，所有制约系统互连的障碍往往在于-----不同层次的网络协议因为要完成不同层次的网络功能而各不相同。这种差异的存在，使得信息在不同层次的网络间传递的速度、效率和可靠性降低，整个系统的实时性也会因此受到影响。这种不同的解决，正是工业自动化信息系统努力发展的一个方向。 工业自动化信息系统的发展方向有两个:最大限度的实现网络的“扁平化”;不断加强各层次软件功能和通讯能力。在这两个方向上，有许多新技术出现。利用嵌入式因特网技术的下一代基于Internet的工业自动化信息系统、OPC DX和OPC XML Schemas的规范以及工厂软件概念的提出和发展都为工业自动化信息系统的发展做出了有益的探索。 本文作者完成了一个工业自动化信息系统集成项目的设计，充分地考虑了系统对实时性和可靠性的要求，相比较其他的系统而言，在实现系统运行可靠性和实时性的技术上有了新的尝试。采用现场总线连接不同地点的控制器和远程I/O模块，这种方式提高了数据传输速率，满足现场运行的要求。在过程监控层，本系统采用的是光纤交换式以太环网。采用光纤为物理传输介质，使数据的传输速率和传输质量大大提高，提高了网络带宽;采用环型拓扑结构有效的消除了网络上的数据冲突，从而提高了数据传输的时间确定性;采用的协议与标准以太网完全相同，可以实现与标准以太网的“无缝连接”。在系统运行可靠性方面，本项目在设计中充分利用了冗余技术。通过在系统不同层次的软件、硬件和物理链路的冗余设计，保证系统能够在大部分出现故障的情况下可靠运行。本系统的正常运行最终证实了这些新技术的使用是成功的。
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