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　   一、以太網(wǎng)的*性
　　
　　現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）由于其*的開(kāi)放性、分散性和*互可操作性等特點(diǎn)，正成為未來(lái)新型工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。然而就目前情況來(lái)看，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展存在的zui主要問(wèn)題是沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。由于支持總線的集團(tuán)間利益沖突等原因，不同現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品間的互聯(lián)非常困難。這不但使FCS的開(kāi)放性、分散性和可互操作性等特點(diǎn)難以體現(xiàn)，給用戶的使用帶來(lái)了很大不便，也給現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的推廣及現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用帶來(lái)不利影響。
　　
　　與此形成鮮明對(duì)比的是，以太網(wǎng)（Ethernet）技術(shù)在沒(méi)有任何標(biāo)準(zhǔn)化組織支持的情況下卻發(fā)展得非常迅速。以太網(wǎng)由于其開(kāi)放性好，應(yīng)用廣泛以及價(jià)格低廉等特點(diǎn)，不但壟斷了商業(yè)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)，而且在工業(yè)控制領(lǐng)域（主要是在企業(yè)管理層）也得到了大規(guī)模的應(yīng)用。目前許多大公司的工業(yè)控制系統(tǒng)都是采用以太網(wǎng)來(lái)統(tǒng)一管理層通信，而且各種現(xiàn)場(chǎng)總線也大多開(kāi)發(fā)出以太網(wǎng)接口，因此可以說(shuō)以太網(wǎng)己經(jīng)成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主要通信標(biāo)準(zhǔn)。這主要是因?yàn)橐蕴W(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
　　
　　（1）應(yīng)用廣泛。以太網(wǎng)是目前應(yīng)用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，受到廣泛的。幾乎所有的編程語(yǔ)言都支持以太網(wǎng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，如Java、VC++、VB等。這些編程語(yǔ)言使用廣泛，具有很好的發(fā)展前景。因此，若用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場(chǎng)總線，有多種開(kāi)發(fā)工具、開(kāi)發(fā)環(huán)境可供選擇。
　　
　　（2）成本低廉。由于以太網(wǎng)應(yīng)用的廣泛性，得到了硬件開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)商的高度重視與廣泛支持。已有多種硬件產(chǎn)品可供用戶選擇，且價(jià)格也相對(duì)低廉。目前以太網(wǎng)網(wǎng)卡的價(jià)格只有Profibus、FF等現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)卡的1/10，而且隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，其價(jià)格還會(huì)進(jìn)一步下降。
　　
　?。?）通信速率高。目前通信速率為l0Mb/s,100Mb/s的快速以太網(wǎng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，1000Mb/s以太網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟，10Gb/s以太網(wǎng)亦己推出。其速率可以滿足對(duì)帶寬的更高要求。
　　
　?。?）軟硬件資源豐富。由于以太網(wǎng)已應(yīng)用多年，大量的軟件資源和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可以顯著降低系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和培訓(xùn)費(fèi)用，從而可以降低系統(tǒng)的整體成本，并大大加快系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和推廣速度。
　　
　?。?）可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ?。由于以太網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，使它的發(fā)展一直受到廣泛的重視和大量的技術(shù)投入，由此也保證了以太網(wǎng)技術(shù)不斷地持續(xù)向前發(fā)展。
　　
　　因此，如果工業(yè)控制領(lǐng)域以太網(wǎng)作為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可以避免現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)游離于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的主流技術(shù)之外，從而使現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和一般網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相促進(jìn)，共同發(fā)展，并保證技術(shù)上的可持續(xù)發(fā)展，在技術(shù)升級(jí)方面無(wú)需單獨(dú)的研究投入，這一點(diǎn)是任何現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)所*的。同時(shí)機(jī)器人技術(shù)、智能技術(shù)的發(fā)展都要求通信網(wǎng)絡(luò)有更高的帶寬、更好的性能，通信協(xié)議有更高的靈活性，這些以太網(wǎng)都能很好的滿足。
　　
　　二、基于工業(yè)以太網(wǎng)的電廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
　　
　　現(xiàn)場(chǎng)總線本質(zhì)上是一種控制網(wǎng)絡(luò)，但與Internet、Intranet等類型的信息網(wǎng)絡(luò)不同，控制網(wǎng)絡(luò)直接面向生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性、安全性和數(shù)據(jù)完整性有很高的要求。為適應(yīng)這種需要，現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)儀表僅使用ISO/OSI7層模型中的3層:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。為使現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)既是一種通信標(biāo)準(zhǔn)，又為一種系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，使FCS成為可操作系統(tǒng)，H1總線中增加了一個(gè)用戶層，用戶層為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備內(nèi)部信息的存取及如何將信息傳送給網(wǎng)內(nèi)同一節(jié)點(diǎn)或不同節(jié)點(diǎn)作了定義。
　　
　　IEC61158標(biāo)準(zhǔn)中的8種現(xiàn)場(chǎng)總線采用*不同的通信協(xié)議，H1采用鏈路活動(dòng)調(diào)節(jié)器方式和發(fā)布/預(yù)訂接收通信模式;ControlNet使用并行時(shí)間域多路存?。–TDMA）方式和生產(chǎn)者/客戶通信模式;Profibus是令牌環(huán)和主站/從站方式;P-Net采用虛擬令牌傳遞方式;HSE采用CSMA/CD方式，SwiftNet采用槽路時(shí)間片多路存?。⊿TDMA）萬(wàn)式;WorldFIP使用總線裁決方式;Internet則采用整體幀協(xié)議方式。因此，要實(shí)現(xiàn)這些總線的集成，存在較大困難。
　　
　　綜合考慮企業(yè)范圍內(nèi)各種需求，結(jié)合IEC61158中幾種典型現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，基于以太網(wǎng)的電廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為3層，從低到高分別為現(xiàn)場(chǎng)控制層、監(jiān)控層和企業(yè)管理層，見(jiàn)圖1。　　
　?。?）現(xiàn)場(chǎng)控制層由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制網(wǎng)段組成?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的形式掛接在現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)上，由帶有功能塊的現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制。低速總線H1支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接、總線型、菊花鏈型、樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而高速總線HSE僅支持拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。H1和HSE總線用戶層包括大量的功能塊，可通過(guò)聯(lián)結(jié)分布在各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的功能塊來(lái)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。HSE和IEC61158中的其他幾種總線，在底層主要表現(xiàn)為裝置級(jí)總線，要達(dá)到多種總線標(biāo)準(zhǔn)共存，可在不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線之間加入?yún)f(xié)議轉(zhuǎn)換器（網(wǎng)關(guān)），識(shí)別并理解不同格式的數(shù)據(jù)包，并在不同的網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)。
　　
　?。?）監(jiān)控層由高速以太網(wǎng)（HSE總線）以及連接在總線上的擔(dān)任監(jiān)控任務(wù)的工作站或顯示操作站組成?，F(xiàn)場(chǎng)控制層通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線接口與監(jiān)控層相連，監(jiān)控站可以完成對(duì)控制系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)和下裝，執(zhí)行對(duì)控制系統(tǒng)的監(jiān)視、操作、趨勢(shì)分析、報(bào)警、維護(hù)及各種人機(jī)交互功能。監(jiān)控層除了上述功能之外，還為實(shí)現(xiàn)*控制和過(guò)程操作優(yōu)化提供支撐環(huán)境。
　　
　　（3）企業(yè)管理層由各種服務(wù)器和客戶機(jī)組成，其主要目的是在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，集成企業(yè)的各種信息，實(shí)現(xiàn)與Internet的連接，完成管理、決策和商務(wù)應(yīng)用的各種功能。首先要將監(jiān)控層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息轉(zhuǎn)入上層的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，這樣管理層用戶就能隨時(shí)查詢網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工況，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。賦予一定的權(quán)限后，還可以在線修改各種設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)，從而在企業(yè)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)底層測(cè)控信息的實(shí)時(shí)傳遞。另外，也可以通過(guò)租用DDN專線或利用公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
　　
　　在整個(gè)基于以太網(wǎng)總線的企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)控制層是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，只有確保該層安全、可靠地運(yùn)行，上層網(wǎng)絡(luò)才能獲得信息，實(shí)現(xiàn)其監(jiān)控功能。由于現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)的確定性要求較高（一般要求網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間延遲小于2～4ms），至今也沒(méi)有一種底層總線在這方面更占優(yōu)勢(shì)，這也是總線標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，且現(xiàn)場(chǎng)總線方面的研究主要停留在底層的重要原因。從企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的完整性角度看，現(xiàn)場(chǎng)控制層與監(jiān)控層、企業(yè)管理層之間的數(shù)據(jù)傳輸與交互問(wèn)題，即實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的緊密集成問(wèn)題也應(yīng)是研究的重要課題。
　　
　　三、系統(tǒng)集成技術(shù)
　　
　　目前，企業(yè)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中各種通信協(xié)議并存，為企業(yè)隨時(shí)了解生產(chǎn)情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷和維護(hù)，進(jìn)而進(jìn)行優(yōu)化控制和調(diào)度決策帶來(lái)較大困難，以下依據(jù)本文提出的綜合自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)，描述了幾種較為有效的系統(tǒng)集成方式。
　　
　　3.1硬件集成方式
　　
　　在底層網(wǎng)段與控制層之間加入中繼器、網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)等專門(mén)的硬件設(shè)備，使控制網(wǎng)絡(luò)作為信息網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展與之緊密集成。在現(xiàn)場(chǎng)總線的各種標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)一條總線段上容許掛接的通信節(jié)點(diǎn)有嚴(yán)格的規(guī)定。同種類型的總線，可采用中繼器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)段的延伸和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)的增加，采用網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)不同速率網(wǎng)段之間的連接。不同類型的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段之間可采用網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)互連。大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)都設(shè)計(jì)了專門(mén)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器（網(wǎng)關(guān)）完成低速總線網(wǎng)段與高速總線網(wǎng)段的連接，在同一控制器母板上連接多個(gè)網(wǎng)關(guān)，將不同類型現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段與以太網(wǎng)相連，組成異構(gòu)綜合網(wǎng)絡(luò)，是常見(jiàn)的多種現(xiàn)場(chǎng)總線集成形式。網(wǎng)關(guān)集成方式功能較強(qiáng)，但實(shí)時(shí)性較差。信息網(wǎng)絡(luò)一般是采用TCP/IP的以太網(wǎng)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備有大量信息上傳或監(jiān)控操作頻繁時(shí)，轉(zhuǎn)換接口都將成為實(shí)時(shí)通信的瓶頸。
　　
　　為滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的QoS耍求，目前越來(lái)越多的共享介質(zhì)段通過(guò)Switch連在一起，形成一個(gè)交換式的以太網(wǎng)。交換機(jī)采用虛連接工作方式提供大容量的動(dòng)態(tài)交換帶寬，克服了傳統(tǒng)以太網(wǎng)中由于傳輸鏈路共享所造成的信道沖突，因此用它來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的集線器、網(wǎng)關(guān)和路由器后可使有實(shí)時(shí)要求的站點(diǎn)的通信在保證zui大延滯條件下通過(guò)交換機(jī)透明地轉(zhuǎn)發(fā)（見(jiàn)圖2）。　　
　　圖2所示的具有交換能力的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以保證每次的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間的確定性。但是一般情況下，交換機(jī)只對(duì)所有數(shù)據(jù)包做平等處理，包的轉(zhuǎn)發(fā)僅按照隊(duì)列結(jié)合考慮FIFO規(guī)則處理，沒(méi)有優(yōu)先級(jí)機(jī)制。為了改善數(shù)據(jù)流的可控性，可以引入把用戶需求與多個(gè)虛擬隊(duì)列結(jié)合考慮的優(yōu)先級(jí)機(jī)制，以保證QoS要求。問(wèn)題的核心是如何設(shè)計(jì)能滿足工業(yè)控制特點(diǎn)的調(diào)度機(jī)制和隊(duì)列。
　　
　　在圖2所示結(jié)構(gòu)中，每次轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包必須經(jīng)過(guò)兩個(gè)或者更多的等待隊(duì)列處理，等待隊(duì)列對(duì)應(yīng)于一個(gè)優(yōu)先級(jí)相同的數(shù)據(jù)包或稱相同的流量類型（TrafficClass，指在同一網(wǎng)絡(luò)中具有相同QoS的數(shù)據(jù)流集合），與等待隊(duì)列相關(guān)聯(lián)的必須有一個(gè)合理的調(diào)度過(guò)程。目前兩個(gè)國(guó)家組織分別提出了兩種不同的調(diào)度算法。
　　
　　IEEE制定了一個(gè)稱作"簡(jiǎn)單優(yōu)先級(jí)調(diào)度"的方法，它在MAC層的數(shù)據(jù)包上加一個(gè)3bit寬的"用戶優(yōu)先級(jí)域"，可標(biāo)識(shí)8種不同的TrafficClasses，然后嚴(yán)格按照優(yōu)先級(jí)的高低安排等待隊(duì)列。IEIF則在其提出的集成服務(wù)（integratedservice）架構(gòu)中設(shè)計(jì)了稱作"平衡隊(duì)列（weightedfairqueuing）"算法。其核心思想是綜合考慮用戶需求、數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度、數(shù)量等對(duì)等待隊(duì)列賦予可變優(yōu)先級(jí)。兩種方法各有千秋，在現(xiàn)階段IEEF方案可以較容易地應(yīng)用于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的設(shè)計(jì)。IEIF方案將主要用于辦公自動(dòng)化和上層的路由網(wǎng)絡(luò)中。
　　
　　硬件設(shè)備也可以是一臺(tái)專門(mén)的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)行軟件完成數(shù)據(jù)包的識(shí)別、解釋和轉(zhuǎn)換;對(duì)于多網(wǎng)段的應(yīng)用，它還可以在不同網(wǎng)段之間存貯轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，起到網(wǎng)橋的作用。
　　
　　3.2軟件集成方式
　　
　?。?）動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）。當(dāng)控制網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)之間具有中間系統(tǒng)或共享存貯器工作站時(shí)，可以采用DDE方式進(jìn)行二者的集成，其實(shí)質(zhì)是各應(yīng)用程序通過(guò)共享內(nèi)存來(lái)交換信息。監(jiān)控計(jì)算機(jī)是控制網(wǎng)絡(luò)的工作站，也是信息網(wǎng)絡(luò)的工作站。其中運(yùn)行兩個(gè)程序:一個(gè)是通信程序，用來(lái)接收實(shí)時(shí)信息，為信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);另一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)應(yīng)用程序接口，它接收DDE服務(wù)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，供信息網(wǎng)絡(luò)使用。
　　
　　DDE方式實(shí)時(shí)性較強(qiáng)、易實(shí)現(xiàn)，可以直接使用標(biāo)準(zhǔn)的Windows技術(shù)。但涉及到復(fù)雜的協(xié)議轉(zhuǎn)換時(shí)，這種方式的軟件開(kāi)銷較大。因此這種集成方式適用于簡(jiǎn)單的小型系統(tǒng)。
　　
　?。?）過(guò)程控制對(duì)象的鏈接與嵌入（OPC）。OPC技術(shù)是實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)集成的有效工具，只要每個(gè)應(yīng)用程序都給其它應(yīng)用提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)OPC接口，可以靈活而有效地應(yīng)用和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。通過(guò)在監(jiān)控工作站中為每種現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段編寫(xiě)OPC服務(wù)器軟件，由OPC服務(wù)器為計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序提供一致的訪問(wèn)接口，分別讀寫(xiě)不同總線段的OPC服務(wù)器，可以實(shí)現(xiàn)不同總線設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換與集成。
　　
　　（3）開(kāi)發(fā)式數(shù)據(jù)庫(kù)互連（ODBC）。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是企業(yè)信息集成的重要支撐，也是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與共享的有效工具。由于ODBC技術(shù)可作為連接數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)一界面標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)它能較容易地創(chuàng)建與各種數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互的程序。因此,ODBC可作為系統(tǒng)集成的又一種有效工具。特別是動(dòng)態(tài)服務(wù)器網(wǎng)頁(yè)（ASP）技術(shù)和ActiveX技術(shù)的出現(xiàn)，使得在服務(wù)器執(zhí)行程序變得更加方便。目前，Java在網(wǎng)絡(luò)中的廣泛應(yīng)用使得采用JDBC/ODBC方式訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)非常容易。
　　
　　3.3統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)
　　
　　以太網(wǎng)本身僅定義了物理介質(zhì)、數(shù)據(jù)幀格式和LAN內(nèi)設(shè)備的數(shù)據(jù)包的傳輸尋址方案，它相應(yīng)于OSI模型的zui低兩層。在其上的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層可使用TCP/IP協(xié)議，讓?xiě)?yīng)用層信息在兩個(gè)設(shè)備之間傳輸，但不能保證其有效的通信。采用以太網(wǎng)+TCP/IP的設(shè)備廠商都有各自的應(yīng)用層定義，這意味著如連到同一廠房的以太網(wǎng)中的設(shè)備可以物理共存，但不能實(shí)現(xiàn)有效的互操作，也不能保證實(shí)時(shí)控制的要求。為此要在應(yīng)用層給出一個(gè)類似FTP或HTTP協(xié)議的應(yīng)用層規(guī)范，使類型迥異的各種設(shè)備能夠擁有統(tǒng)一的"定義"。兩大組織IEA（IndustrialEthernetAssociation）和ODVA（OpenDeviceNetVenderAssociation）提出并定義了一個(gè)"以太網(wǎng)工業(yè)協(xié)議"Ethernet/IP，它是建立在802.3協(xié)議之上的、支持TCP/IP和CIP（Control&InformationProtocol）的架構(gòu)體系。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1。　　
　　CIP本身是由DeviceNet和ControlNet提出并定義的應(yīng)用層協(xié)議，是專為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的基于對(duì)象的一種方法（體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型、服務(wù)等），提供了訪問(wèn)數(shù)據(jù)和控制設(shè)備操作的服務(wù)集和對(duì)象庫(kù)。對(duì)象庫(kù)描述了不同廠商的設(shè)備定義、標(biāo)識(shí)等，使類型差別很大的設(shè)備可以直接連入網(wǎng)絡(luò)且被整個(gè)系統(tǒng)"看到"，實(shí)現(xiàn)即插即用。
　　
　　由此看出，Ethernet/IP使工業(yè)以太網(wǎng)更容易地與工廠底層充當(dāng)主角的各種現(xiàn)場(chǎng)總線子系統(tǒng)FCS集成和并存。同時(shí)Ethernet/IP還定義了顯式（explicit）和隱式（implicit）兩種報(bào)文。前者用于對(duì)時(shí)間無(wú)嚴(yán)格要求的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)組態(tài)信息，報(bào)文的數(shù)據(jù)段載有協(xié)議信息及其服務(wù)的性能說(shuō)明，要求各個(gè)接點(diǎn)必須解析每個(gè)報(bào)文，執(zhí)行響應(yīng)的任務(wù)，其報(bào)文的長(zhǎng)短、出現(xiàn)頻率有很大的變化。顯式報(bào)文是由TCP協(xié)議完成的。對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高的信息，則使用隱式報(bào)文由UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)）+IP來(lái)傳輸。因其傳輸幀中不含協(xié)議信息，只有數(shù)據(jù)，故報(bào)文較短，運(yùn)行時(shí)節(jié)點(diǎn)的處理時(shí)間大大縮短，在交換以太網(wǎng)的支持下具有實(shí)時(shí)性的保證。
　　
　　Ethernet/IP將從應(yīng)用層來(lái)的CIP報(bào)文壓縮，封裝成TCP或UDP的幀格式，然后通過(guò)具有Switch結(jié)構(gòu)的Ethernet發(fā)送，在接受點(diǎn)拆包后還原為CIP報(bào)文，交給使用者。ODVA還提供免費(fèi)的設(shè)備對(duì)象庫(kù)的開(kāi)發(fā)工具包和樣例，供廠家開(kāi)發(fā)自己的設(shè)備對(duì)象描述。
　　
　　3.4標(biāo)準(zhǔn)功能塊方式
　　
　　為實(shí)現(xiàn)不同制造商產(chǎn)品的混合組態(tài)與調(diào)用，部分現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)使用標(biāo)準(zhǔn)功能塊技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用集成。標(biāo)準(zhǔn)化功能塊提供一個(gè)通用的結(jié)構(gòu)，把實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)所需的各種功能劃分為功能模塊，如AI、AO、PID等，使其公共特征標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)定它們各自的輸入、輸出、算法、事件、參數(shù)與塊控制圖，并把它們組成可在某種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中執(zhí)行的應(yīng)用進(jìn)程。功能塊的通用結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)開(kāi)放系統(tǒng)構(gòu)架的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)功能與自動(dòng)化功能的基礎(chǔ)。在Hl和HSE標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了32種標(biāo)準(zhǔn)功能塊，但每種功能塊只對(duì)功能塊的外特性進(jìn)行統(tǒng)一，而功能塊內(nèi)部的算法是由設(shè)計(jì)的，為保留了發(fā)揮自己產(chǎn)品特色或優(yōu)勢(shì)的空間。
　　
　　四、結(jié)語(yǔ)
　　
　　電廠綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)，要實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，還有許多具體問(wèn)題有待解決。在多種標(biāo)準(zhǔn)共存情況下，工業(yè)以太網(wǎng)為溝通生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)流和信息網(wǎng)絡(luò)流起到了橋梁作用，探討基于工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，深入研究通信系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的集成，如網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)組態(tài)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、配線、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理、控制系統(tǒng)組態(tài)、人機(jī)接口、系統(tǒng)管理維護(hù)等，是一項(xiàng)集控制、通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)多方面知識(shí)，集成軟件于一體的綜合性技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位、系統(tǒng)集成商及工廠企業(yè)部具有重要意義。