车间计算机网络

‘壹’ 工业以太网与普通以太网的联系与区别

一、指代不同

1、工业以太网：是基于IEEE 802.3(Ethernet)的强大的区域和单元网络。提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。

2、普通以太网：是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准，规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。

二、原理不同

1、工业以太网：为了能满足工控网络实时性强的特点，RapidRing孕育而生。这是在工业以太网网络中使用环网提供高速冗余的一种技术。可以使网络在中断后300ms之内自行恢复。并可以通过工业以太网交换机的出错继电连接、状态显示灯和SNMP设置等方法来提醒用户出现的断网现象。

2、普通以太网：使用1-坚持CSMA/CD算法，即当站有帧要发送时要侦听介质，一旦介质变为空闲便立即发送。发送的同时监测信道上是否有冲突。如果有冲突，则立即终止传输，并发出一个短冲突加强信号，再等待一段随机时间后重发。

三、特点不同

1、工业以太网：具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。

2、普通以太网：应用最普遍的局域网技术，取代了其他局域网技术如令牌环、FDDI和ARCNET。

‘贰’ 常用工业网络协议整理

工业控制协议整理

工业网络主要分为工厂内网络与工厂外网络。工厂内网络又可细分为工业骨干网与工业现场网络。工业骨干网主要连接不同车间或厂区，实现车间间的互联；工业现场网络则是以操作技术（OT）网络为基础，连接工控设备，完成工业生产控制任务。

工业现场网络主要类型包括现场总线、工业以太网与工业无线网络。现场总线协议如Modbus RTU、Profibus与HART等；工业以太网协议则有Profinet、Ethernet/IP、Modbus TCP、EtherCAT、Powerlink与EPA等；主流的工业无线网络标准则有WIA-PA、WirelessHART与ISA100.11a。近年来，现场总线市场份额逐渐被工业以太网占据，工业以太网与工业无线网络应用日益广泛。

当前工业网络面临的问题主要有：网络种类繁多、开放性差，不同网络接口设备间互通困难；无法有效适应边缘计算等新型计算模式需求，尤其是如何对边缘控制器、边缘服务器等新型计算设备和边云协同等新模式进行网络适配成为重要瓶颈问题；现有网络不够智能，缺乏高效的异构网络组网与管控方法，软件定义网络（SDN）、人工智能等IT新技术尚未有效扩展至OT网络中。

因此，有必要构建IT/OT深度融合的新型工业融合网络，实现工业异构网络之间的开放互连与信息互通，以满足工业互联网对网络的灵活需求。

OSI模型介绍

OSI（Open System Interconnection）模型是一个通信系统互连参考模型，为应用层至物理层的七个层次结构提供规范，便于理解和实施网络通信协议。各层的主要功能包括：应用层定义应用程序通信功能、表示层负责数据格式及加密、会话层管理会话控制、传输层选择差错恢复或无差错恢复协议、网络层定义端到端包传输规则、数据链路层在单个链路上传输数据、物理层规范传输介质特性。

现场总线介绍

早期工业通信使用串行接口，随着PROFIBUS、CAN总线、Modbus与CC-Link等包含主从配置的基于串行协议的流行，现场总线技术应运而生，广泛应用于工业自动化系统。

PROFIBUS是一种成功的现场总线技术，广泛应用于工厂与过程自动化系统，提供过程数据与辅助数据的数字通信，速度高达12 Mbps，支持126个地址。

CAN总线由BOSCH公司开发，并成为国际标准（ISO 11898），广泛应用于汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网。支持物理层与数据链路层，速度高达1 Mbps。CANopen与DeviceNet为其更高级别的标准化协议，支持127与64个节点。

Modbus RTU是一种简单而强大的串行总线，公开发布，连接最多247个节点，易于实施并在RS-232或RS-485物理链路上运行，速度高达115K波特。

CC-Link是一种流行的开放式架构工业网络协议，在日本和亚洲广泛应用。基于RS-485，可连接64个节点，速度高达10Mbps，数据容量大，通信速度可选择，适用于设备层。

工业以太网通信协议介绍

以太网因其成本效益、公共物理链路与高速度，被多种工业通信协议采用。以太网支持TCP/IP通信，具有不确定性，反应时间通常为100ms。工业以太网协议采用修改后的介质访问控制（MAC）层实现低延迟与确定性响应。

EtherCAT是一种基于以太网的基础现场总线系统，支持高速数据包处理，提供实时以太网，适用于从大型PLC至I/O和传感器级别的整个自动化系统。

EtherNet/IP是最初由Rockwell研发的工业以太网协议，基于TCP/IP应用层协议，与EtherCAT不同。支持标准以太网与多种物理介质，提供完整生产者-消费者服务，实现高效从站对等通信。

PROFINET由PROFIBUS国际组织推出，是一种基于以太网技术的自动化总线标准，具有全双工、多种拓扑结构、实时数据交换、兼容标准以太网与现有现场总线等特性。

POWERLINK由B&R开发，基于以太网，采用轮询与时间分片机制实现实时数据交换，主站或“托管节点”通过数据包抖动实现时间同步，适用于各种自动化系统。

Sercos III是第三代串行实时通信系统，结合高速数据包处理功能，提供实时以太网与标准TCP/IP通信，适用于低延迟工业以太网与伺服驱动器控制。

‘叁’ 生产管理看板总结

生产管理看板总结如下：

1. 核心功能：

   • 管理功能全面：车间生产管理作为企业生产计划和控制的核心环节，涵盖了从接收生产订单到产品入库的全过程管理。
   • 现场数据采集关键：实时、准确地采集现场数据，为生产管理和决策提供依据。

2. 制造执行系统的作用：

   • 实时响应：MES能及时对工厂中的实时事件作出反应，用当前准确数据进行处理，减少无附加值活动。
   • 指导生产：有效指导工厂生产运作，提高及时交货能力，改善物料流通性能，提升生产回报率。

3. 调度和任务分配：

   • 任务明确：任务具体落实到个人和设备，确保生产有序进行。
   • 进度反馈：设备加工进度和工时信息及时反馈，便于计划和调度调整。
   • 物料跟踪：跟踪物料在现场的流动记录，确保物料供应及时、准确。

4. 计算机网络技术的应用：

   • 数据采集与传输便捷：网络技术提高了数据采集和传输的实时性和准确性。
   • 远程监控与管理：使得远程监控和管理成为可能，进一步提高了生产效率和管理效果。

5. 总结：

   • 车间生产管理通过提供全面的管理功能、关键的现场数据采集、高效的调度和任务分配，以及利用先进的计算机网络技术，有效地指导和优化了工厂的生产运作过程，显着提高了生产效率和管理效果。

‘肆’ 国内dnc软件做的怎么样，和国外比起来差在哪些方面

国内DNC软件在功能上、程序传输稳定性上、系统集成上、系统后期维护、开发等等诸多方面均不比得过国外的DNC软件。
作为车间信息化建设过程中最基础的应用，盖勒普DNC系统成为数控编程人员、工艺人员及数控机床操作工不可或缺的“车间助手”。DNC系统不仅帮助企业解决了最根本的程序传输和管理问题，缩短了生产准备时间、提高了设备效率，更为企业打造“数字化工厂”铺好了基石。

一、盖勒普DNC系统帮助企业实现什么？
1.实现车间的完全网络化管理，为不同车间生产需求搭建多样的车间网络系统，消除车间数控设备之间的信息孤岛。彻底改变以前数控设备的单机通讯方式，全面实现数控设备的集中管理与控制。
2.NC程序管理更加规范化。盖勒普DNC系统完善的程序传输流程、严谨的用户权限管理、方便的程序版本管理以及良好的可追溯性，实现对NC程序全生命周期的跟踪管理。
3.大幅提高数控设备利用率，减少数控设备准备时间。盖勒普DNC系统方便、可靠、全自动的NC程序传输功能，可最大程度地提高数控设备的有效利用率。
4.产品质量得到进一步提高，明显降低产品废品率。盖勒普DNC系统可从最大程度上避免程序错误，从管理手段与措施上使产品质量有了根本的保障。
5.明显降低工作人员的劳动强度。服务器端无人职守、设备端全自动远程传输，操作者不用离开设备就能完成程序的远程调用、远程比较和远程上传等全部工作，明显减少了操作者因程序传输而在车间现场来回奔波的时间。
6.车间现场更加整洁。盖勒普DNC系统实现了NC程序的集中管理与集中传输，车间现场不再需要大量的台式计算机及桌椅板凳，取而代之的是少量美观大方的现场触摸屏，整个车间显得更整洁，更符合车间精益生产管理的要求。
7.车间生产现场的通讯数据与企业的第三方信息化管理系统集成应用（如：MRPII/ERP/MES/MDC/PDM/PLM /CAPP/CAD/CAM），达到真正高效即时的数据共享。
8.为企业进一步数字化工厂的建设预留接口，搭建一体式的智能化车间网络管理平台。

二、DNC系统实施前的准备工作
1.摸清数控设备状况：①对现有数控设备品牌、型号、数控系统进行梳理；②对现有数控设备通讯接口情况进行检查；③对现有数控设备功能进行核实。
2.了解企业生产现状。实施DNC系统，需要正确的了解企业的实际生产情况，掌握企业自身的特点，因地制宜、因企而异的制定实施策略，是系统成功于否的关键。
3.需求调研与项目可行性分析
①需求调研。企业实施DNC系统的目的是什么？是需要解决数控设备较多时的程序传输的瓶颈问题？还是需要对数控设备进行集中式的管理？这些问题，都是建立在需求调研上的。
②可行性分析。获取了不同来源的需求后，企业需要结合车间现场的数控设备状况、企业生产特点等因素做出全面的分析判断，进行DNC项目的可行性分析。
4.实施策略。按阶段制定目标，优先应用企业最迫切的，同时具备实施条件的DNC功能。对于暂不具备条件的部分，制定对应的中期、远期目标，并对实现的充分必要条件进行说明。

三、DNC项目的实施步骤
DNC项目的实施主要包括以下四个阶段：
1.项目施工：对DNC系统的软硬件进行安装，对车间现场进行布线和联网，连接数控设备等。
2.系统测试：对连接好的DNC系统进行测试，包括单点传输测试和综合传输测试，测试管理流程是否通畅、逻辑是否正确等，最终生成测试报告。
3.人员培训：项目实施后期，对企业所有DNC系统的使用人员，如：设备操作人员、工艺人员、系统管理员等进行综合的DNC系统应用培训。
4.项目验收：对整个项目进行验收，除现场检查外，还要对项目报表资料进行核对，签约验收协议。

四、DNC系统与其他系统的集成
盖勒普DNC系统内嵌生产现场及工位数据采集和设备状态监控数据流接口通道，支持Access、SQL Sever和Oracle三大开放式关系型数据库。企业MES系统的生产现场数据采集可以实现通过DNC网络直接进入数据库进行存储。目前盖勒普 DNC系统是国内唯一能够与MRPII/ERP/MES等有真正数据集成技术能力和应用案例的DNC系统。

盖勒普DNC系统实现了对数控设备的联网控制，改变了原有数控设备的管理模式、生产模式、工作模式和加工模式，达到了使车间数控设备增效的作用。统一可集成的基础网络平台建设，必将助力企业打造成为一个真正的“数字化工厂”。

盖勒普 DNC全球市场占有率60%以上，全球20多年技术沉淀，在中国近14年的项目实施经验，可以与企业其他信息化系统实现高效集成应用，并拥有丰富的成功案例。适用于各大制造行业，尤其在航空航天、军事工业、兵器制造、装备制造、机械制造、机床工业、汽车工业、医疗器械、电器制造、模具工业、电子科技、教育机构等领域已占据遥遥领先的地位。