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1、 PLC 的最大发展趋势Ethernet 技术的扩展与进一步容纳 Web 技术综述Ethernet 是当前广泛使用，采用共享总线型传输媒体方式的局域网。通过在 PLC 上提供 Ethernet 接口部件，可以使 PLC 具有网络通信的功能，PLC 内藏 Web 服务器，可以让 PLC 具有更强大的功能。相关技术热点及发展趋势在为将 PLC 连接到 Ethernet 和 Web 上提供技术支持方面，很多公司都进行了大量的研究，而且也推出了相应的产品。Schneider 公司是这方面的先驱者。最近，该公司推出了一种运行于 Premium PLC 平台的新型快速 Ethernet(100 Mb/s)
2、模件。该模件为 PLC 能够连接到 TCP/IP 的 Ethernet 提供了全双工自适10/100Mb/s 的连接速度，现场过程控制器之间可以共享实时数据信息，自动扫描 Momentum I/O 模件和其他任何基于 Modbus 通信协议的现场控制设备，采用一个嵌入式 Web 服务器提供 HTML 通信服务，同时提供了 SNMP 用于标准网络通信管理。在一次展览会上，Schneider 公司还向工业用户展示了他们有关透明工厂的观念。Schneider公司最近还推出了基于Modicon公司的Momentum MIE系列处理器的适配器，该适配器提供了标准IEC程序控制性能，进一步为e-制造提供了
3、完美的解决方案。该适配器还提供了将 智能化I/O系统和其他现场过程控制设备连接到Internet和Ethernet的能力，现场过程控制设备包括所有功能化实时过程控制器。几年前，Rockwell自动化公司也在其PLC产品中提供了Ethernet 接口，而且正在坚定不移地稳步提高Ethernet 的功能特性。该公司最近已经公布了一种柔性I/O模件解决方案，这种柔性I/O 模件利用非专利版本的Ethernet 技术能够提供实时过程控制性能。A-B公司提供的1756型ControlLogix I/O 也是基于标准Ethernet TCP/IP和UDP 数据传输协议的组件，其应用层使用了一种开放式、面向
4、对象、基于生产者/ 消费者的技术。这种技术在ControlNet、DeviceNet和FF现场总线H1网络系统中也能够找到。Rockwell自动化公司在其产品中也积极地增加了对Ethernet连接性能的支持，包括专门提供用于ControlLogix的Ethernet/IP、FLEX I/O 、MicroLogix和PanelView系列产品。类似产品还有ProcessLogix、PLC和 SLC 500过程控制器系列。通过进一步改进和提高，其产品能够同时支持隐式和显式两种数据信息的传输，借助于隐式数据信息传输方式，其数据字段仅仅包含了实时I/O数据信息。在ControlLogix Ethern
5、et/IP阵容中包含了一个Ethernet/IP桥路模件、一个Ethernet/IP通信接口模件、RSLinx软件包和一个Ethernet/IP通信接口收发器。FLEX I/O网络接口模件适合于Ethernet/IP，包括一个10/100Mb/s Ethernet/IP，包括一个10/100Mb/s Ethernet/IP光纤适配器。对于MicroLogix 、CompactLogix 、 SLC500过程控制器和其他利用DF1 协议的过程控制设备，支持显式数据信息传输方式的是1761-NETENI Ethernet接口Sierra公司所提供的8051型工业通信桥路能够让彼此之间互不兼容的PL
6、C、 DCS、RTU和SCADA系统很好地集成在一起。这种工业通信桥路通过RS-232、422、485 ，或者Ethernet通信链路实现了高速网络应用。该桥路控制器同时提供8个RS-232 串行通信接口，2个RS-485/422隔离串行通信接口，2个10Base-T Ethernet接口，以及一个用于冗余热备份桥路的连接器。来自于 ProSoft 公司的多制造商接口套装组件为 A-B 公司的PLC、SLC、ControlLogix 和 FLEX I/O（包括 1771、1746 、1765 和1794）平台提供了串行通信能力。每一个模件包含了一个 80386 处理器，并同时嵌入有 DOS 操
7、作系统，因而，可以被看作是具有 I/O能力的工业 PC，另外，该控制器同样具有“A”磁盘操作提示符，以及 Autoexec.bat 和 Config.sys 文件。应用程序可以是从简单的ASCII 通信到复杂的 32 位控制算法。从事运动控制方面研究的公司 Giddings & Lewis 也为其 PiC（可编程工业控制）和 MMC（机械与运动控制）系列应用于运动控制方面的产品增加了 Ethernet TCP/IP 接口。这些单元部件提供了可以连接到工厂内部 Intranet 和 Internet 的能力，允许现场过程控制器之间共享数据信息。现场过程控制器与工业 PC 之间通常采用 OPC 服
8、务器设备驱动程序来连接实时数据信息，利用 Ethernet 网络系统和Web 技术可以进行远程文件传输、程序设计和系统维护A 公司为其 D2-240 和 D2-250 型 PLC 推出了一种新的 Ethernet 远程主模件（H2-ERM） 。这种新模件通过高速Ethernet 链路可以将本地 CPU 基本单元连接到远程从 I/O 子系统。每个模件能够支持 16 个附加的 DL205 模件单元、16 个终结器 I/O子系统、4 个全扩展 DL405 子系统，或者此 3 种类型中任何之间的混合体。使用五类 UTP 电缆连接的子系统内部之间不能超过100m。采用中继器可以对传输距离和节点数量进行扩
9、展，若采用光纤传输介质其距离能够达到 2000m。Advantech 公司最近推出了 WebLink 2040/SDA 产品，该产品嵌入了 Web 服务器软件，通过它可以将任何机器、过程控制器和智能传感器与基于 Web 技术的 HMI-SCADA 软件一起连接到 Internet或者 Intranet。该产品还可以允许工业用户从全球范围内的任何地方通过 Internet 安全访问实时数据信息，以便监视和控制任何现场过程设备或者系统。此外，通过该公司的 Advantech Studio 套装软件可以让工业用户在任何时候、任何地方就能够将所完成的实时动态图形画面、趋势记录、报警记录、报表和配方转换
10、到标准浏览器。来自 Newport 公司的 Web 服务器模件是 iServer，该模件有可能实现将现有的 PLC 和其他控制设备连接到 Internet。这种 DIN 架装式模件单元允许不超过 32 个具有串行通信接口的控制设备连接到Ethernet 和 Internet，担当一种 Web 服务器和与 RS-232、 422、 485 兼容的 Ethernet 串行桥路但是，并非所有 PLC 通信性能的改善都是针对 Ethernet 或者Internet 的。不久前， Rockwell 自动化公司就针对 ControlNet 公布了新版本并适用于 A-B 公司的 PLC-5C 现场控制器和
11、SLC 500 适配器模件。1747-ACN15 和 1747-ACNR15 适配器模件为 SLC（1746 ）I/O 所提供的确定性和非确定性网络连接特性现在与其 PLC-5C 现场控制器完全兼容。Moeller 电子公司先前一直采用具有自主版权的通信协议，而现在也已经开始转向开放网络协议。他们所推出的被叫做 XI/ON 的新一代I/O 结构体系将成为其 PLC 开发完整的一部分。利用该结构体系可以进行片段和模块式的设计工作，它所集成的网关允许连接到Ethernet、 Profibus-DP、DeviceNet 、CANOpen 以及更多的网络系统。PLC 相关通信性能的增强除体现在硬件方面
12、以外，还充分体现在软件方面。例如，KEPware 公司为其 KEPserverEX 系列产品推出了新一代 32 位 Control-Logix Ethernet OPC 服务器驱动程序。该 OPC 驱动程序软件改善了 OPC 和 DDE 客户与 A-B 公司的 ControlLogix 现场控制器之间的速度和连通性；还提供了一套灵活的人机界面；可以自由利用 A-B 公司的 OPC 服务器套件。它还包括 PLC5/SLC505 Ethernet 驱动程序。它也进一步优化了 1756 的 ENET 接口，改善了通信性能，并支持该公司的自动化标识符数据库。存在问题及最新研究进展在 PLC 实现网络通
13、信功能时，也有相应的问题存在。问题一：Ethernet 作为 PLC 的通信标准时，仍存在通信协议问题。Ethernet 仅仅定义了 OSI 参考模型底部的几层协议标准，如果上层协议相互之间不能兼容，那么仍然不可能进行相互之间的通信处理。打个比方，这如同一个不懂英语的中国人与一个不懂汉语的美国人之间是不能够通过电话进行对话一样。因此，协议就是设备之间相互通信的语言。针对问题的解决方案：ODVA 协会为此建立了一套全球性标准技术规范，即 Ethernet/IP 标准，以便能够解决在实际工作中所遇到的困难。问题二：当 PLC 具有通信功能时，就会带来一系列的信息安全问题。比如黑客入侵，网络病毒影响
14、。而且如果网络系统瘫痪，那么将会带来严重的损失。针对问题的解决方案：为了防止黑客进入到控制系统中去，还必须安装一套安全性能较好的防火墙软件。SoftPLC 公司在网络安全性方面投入了极大的热情和兴趣，他们将一个具有实时和确定性的 Java 虚拟机器嵌入到过程控制器中去。Java 使其不仅能够运行基于 Web 的 Active X 控件对象，同样也能够运行 Servlets。Servlets 是个运行于 Web 服务器任务高度集成在一起，能够提供动态 Web 页面内容。Servlets 程序代码清晰可见、面向对象设计、模件化，开发起来非常简单明了，Servlets 也提供了数据信息安全性能，允许
15、进一步限制实时数据信息，如仅仅是所选定的工业用户，或者是所选定的注册数据信息。如果过程控制器被有效地连接到 Internet，那么安全性对其是非常的重要。黑客入侵的解决方案还可以采用冗余。在过程控制器中采用冗余 IP 地址、冗余网络系统、冗余通信电缆，以及热备份等方式，当突发事件发生时能够很好地为过程控制系统提供服务Omron 公司在其产品中提供了全部 Ethernet 连接能力，借助于TCP/IP 数据传输协议，其产品完全适合于所有 Ethernet 技术规范。另外，该公司最近还发布了几个新的基于 Profibus-DP 的产品。在CS1 控制器平台上，提供了主单元部件允许建立在 Profi
16、bus-DP 网络上所有过程控制器设备在亡命产台上的运行特性；同时还提供了一套新的 Sycon-DP 组态工具软件包，允许工业用户很容易就能够进行过程控制系统的组态和网络的委托管理；此外，一种新的多 I/O终端可以作为 Profibus-DP 从部件，所组成的通信单元提供了一个接口用于连接一个或者更多的 I/O 模件单元，有 Ethernet 技术规范。另外，该公司最近还发布了几个新的基于 Profibus-DP 的产品。在CS1 控制器平台上，提供了主单元部件允许建立在 Profibus-DP 网络上的所有过程控制器设备在该平台上的运行特性；同时还提供了一套新的 Sycon-DP 组态工具软件包，允许工业用户很容易就能够进行过程控制系统的组态和网络的委托管理；此外，一种新的多 I/O终端可以作为 Profibus-DP 从部件，所组成的通信单元提供了一个接口用于连接一个或者更多的 I/O 模件单元，与该公司的 C200H 系列
