工业自动化网
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制造企业利用计算机实现综合自动化的局部区域网。工业自动化网是面向计算机集成制造系统(CIMS)设计的计算机网。计算机自动化尚限于一些局部领域,如计算机辅助设计(CAD),计算机辅助制造(CAM),计算机辅助测试(CAT),机器人,直接数控,柔性制造系统(FMS),过程控制系统,管理信息系统(MIS),决策支持系统(DSS)和办公自动化(OA)等。它们提高了局部领域的效益和灵活性,但整体效益仍不能显著提高,只有用工业自动化网把它们连成一个整体,才能使整体效益和灵活性最优,这也就是CIMS的设计目标。工业自动化网能使全企业信息流自动化,从而实现物质流的自动化,使整个企业生产综合自动化和最优化。因此,工业自动化网是CIMS的关键技术,也是实现自动工厂(FA)即无人工厂的重要手段。
发展简史 70年代末,美国通用汽车公司(GM)在发展了许多工厂局部自动化系统后,开始发现建立计算机集成制造系统的迫切性。当时GM公司的程控设备和其他计算机控制系统只有15%可以互联,缺乏通用的工业控制网络通信标准。1980年GM公司成立了制造自动化协议小组,专门研究开发工厂制造自动化通信网络标准。1982年提出制造自动化协议MAP1.0。1985年GM公司推出第一个面向工业自动化的实用标准MAP2.1,波音公司推出面向工程和通用办公室自动化协议标准TOP1.0,1987年出现MAP3.0/TOP3.0,成为真正实用的网络协议标准。参加MAP/TOP用户协会的已遍及世界上1600多家大公司,许多厂商在研制MAP/TOP网络产品,取代传统的专用网络。
MAP网 MAP网是工厂自动化网络,主要用于工厂现场自动化,连接工厂车间的计算机系统和程控系统。MAP网的结构基于ISO的OSI七层模型设计,每一层向上一层提供服务,上层利用下层提供的服务来实现本层的功能,并向再上一层提供服务。MAP网每一层均有具体的网络协议标准。MAP网还开发了增强性能结构的EPA网,用于连接单元控制器、可编程逻辑控制器(PLC)、工业机器人和其他程控设备。它们通信量不大,但要求较好的实时响应特性。在EPA中链路层直接与应用层对话,中间四层为空,以此提高响应特性。在链路层采用IEEE802.2-3确认的非连接服务。同一站可同时具备MAP和EPA的功能,如只有EPA功能,则称为Mini MAP,即小型MAP网,可降低造价。
TOP网 TOP网是工程办公室自动化网络,主要面向工程设计和管理自动化,包括CAD系统,财务/市场管理信息系统,决策支持系统等。TOP网与MAP网不同,它是各种异构子网的集合。这些子网通过网桥、网关、路径选择器等连接组合,形成TOP网的拓扑结构,TOP网还可通过网关与非TOP网连接。TOP网也是基于ISO开放系统互连模型设计的。
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