1、自動化教研室第第9 9章章 網絡控制技術網絡控制技術主講：顧德英主講：顧德英v 9.1 工業控制網絡概述v 9.2 控制網絡技術基礎v 9.3工業以太網v 9.4集散控制系統（DCS）v 9.5 現場總線控制系統(FCS)v 9.6 綜合自動化系統v 9.7物聯網監控技術 9.1 工業控制網絡概述工業控制網絡概述v 9.1.1 企業信息化與自動化v 9.1.2 控制網絡的特點v 9.1.3 控制網絡的類型9.1.1 企業信息化與自動化企業信息化與自動化v 工業控制網絡作為工業企業綜合自動化系統的基礎,從結構上看可分為3 個層次,即管理層、控制層和現場設備層。 v 最上層的是企業信息管理網絡，它

2、主要用于企業的生產調度、計劃、銷售、庫存、財務、人事以及企業的經營管理等方面信息的傳輸。 v 中間的過程監控網絡主要用于將采集到的現場信息置入實時數據庫，進行先進控制與優化計算、集中顯示、過程數據的動態趨勢與歷史數據查詢、報表打印。 v 最底層的現場設備層網絡則主要用于控制系統中大量現場設備之間測量與控制信息以及其他信息(如執行機構的閥門開度狀態、故障診斷信息等) 的傳輸。這些信息報文的長度一般都比較小, 因此對網絡傳輸的吞吐量要求不高，但對通信響應的實時性和確定性要求較高。 9.1.2 控制網絡的特點控制網絡的特點v 具有較好的響應實時性。工業控制網絡不僅要求傳輸速度快,而且在工業自動化控制

3、中還要求響應快，即響應實時性要好，一般為ms0.1s 級；v 高可靠性，即能安裝在工業控制現場，具有耐沖擊、耐振動、耐腐蝕、防塵、防水以及較好的電磁兼容性，在現場設備或網絡局部鏈路出現故障的情況下,能在很短的時間內重新建立新的網絡鏈路；v 力求簡潔，以減小軟硬件開銷，從而減低設備成本，同時也可以提高系統的健壯性；v 開放性要好，即工業控制網絡盡量不要采用專用網絡。9.1.3 控制網絡的類型控制網絡的類型v 從工業自動化與信息化層次模型來說，控制網絡可分為面向設備的現場總線控制網絡與面向自動化的主干控制網絡。在主干控制網絡中，現場總線作為主干網絡的一個接入節點。v 從網絡的組網技術來分，控制網絡

4、通常有兩類：共享式控制網絡與交換式控制網絡。控制網絡的類型及其相互關系如圖所示。9.2 控制網絡技術基礎控制網絡技術基礎v 9.2.1 網絡拓撲結構v 9.2.2 介質訪問控制技術v 9.2.3 差錯控制技術v 9.2.4 網絡協議與層次結構v 9.2.5 TCP/IP參考模型9.2.1 網絡拓撲結構網絡拓撲結構v 網絡中互連的點稱為結點或站，結點間的物理連接結構稱為拓撲。v 通常有星形、環形、總線形和樹形拓撲結構，如圖9.3所示。 9.2.2 介質訪問控制技術介質訪問控制技術v 在局部網絡中，由于各結點通過公共傳輸通路傳輸信息，因此任何一個物理信道在某一時間段內只能為一個節點服務，即被某結點

5、占用來傳輸信息，這就產生了如何合理使用信道、合理分配信道的問題，各結點能充分利用信道的空間時間傳送信息，而不至于發生各信息間的互相沖突。v 傳輸訪問控制方式的功能就是合理解決信道的分配。目前常用的傳輸訪問控制方式有三種：v 沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD）；v 令牌環（Token Ring）；v 令牌總線（Token Bus）。9.2.3 差錯控制技術差錯控制技術v 由于通信線路上的各種干擾，傳輸信息時會使接收端收到錯誤信息。v 提高傳輸質量的方法有兩種：第一種方法是改善信道的電性能，使誤碼率降低；v 第二種方法是接收端檢驗出錯誤后，自動糾正錯誤，或讓發送端重新發送，直至接收到正確

6、地信息為止。v 差錯控制技術包括檢驗錯誤和糾正錯誤。v 檢錯方法：奇偶校驗，循環冗余校驗；v 糾錯方法：重發糾錯，自動糾錯，混合糾錯。9.2.4 網絡協議及其層次結構網絡協議及其層次結構v 在計算機網絡中，為使各計算機之間或計算機與終端之間能正確地傳送信息，必須在關于信息傳輸順序、信息格式和信息內容等方面有一組約定或規則，這組約定或規則即所謂的網絡協議。v 網絡協議含有3個要素：語義、語法、規則，協議的語義是指對協議含義的解釋。v 網絡協議是實體間通信時使用的一種語言。v 計算機網絡的層次及其協議的集合，就是所謂的網絡體系結構。v 網絡體系結構是關于計算機網絡應設置哪幾層，每個層次又應提供哪些

7、功能的精確定義。 v OSI模型v OSI模型是國際標準化組織創建的一種標準。它為開放式系統環境定義了一種分層模型。v “開放”是指：只要遵循 OSI 標準，一個系統就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標準的其他任何系統進行通信。OSI參考模型如圖9.4所示。vIEEE802標準v 美國電氣與電子工程師協會（IEEE）于1980年2月成立的IEEE802課題組于1981年底提出了IEEE802局域網標準（見圖9.6）。v 參照OSI 圖9.6 IEEE802標準模型的物理層和數據鏈路層，保持OSI高五層和第一層協議不變，將數據鏈路層分成兩個子層，分別是邏輯鏈路控制（LLC）子層和介質訪問

8、控制（MAC）子層。邏輯鏈路控制LLC介質存取控制MAC物理信號層PS應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層IEEE802標準OSI模型圖9.6 IEEE802標準 9.2.5 TCP/IPTCP/IP參考模型概述參考模型概述v TCPIP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是傳輸控制協議/網際協議。v 它起源于美國ARPAnet網，由它的兩個主要協議即TCP協議和IP協議而得名。v TCPIP是Internet上所有網絡和主機之間進行交流所使用的共同“語言”，是Internet上使用的一組完整的標準網絡連接協議。v 通常

9、所說的TCPIP協議實際上包含了大量的協議和應用，且由多個獨立定義的協議組合在一起。因此，更確切地說，應該稱其為TCPIP協議集。9.3 工業以太網工業以太網v 9.3.1 工業以太網與以太網v 9.3.2 以太網的優勢v 9.3.3 工業以太網的關鍵技術v 9.3.4 常用的工業以太網協議9.3.1 工業以太網與以太網工業以太網與以太網v 工業以太網技術是普通以太網技術在控制網絡延伸的產物。前者源于后者又不同于后者。以太網技術經過多年發展，特別是它在 internet中的廣泛應用，使得它的技術更為成熟，并得到了廣大開發商與用戶的認同。因此無論從技術上還是產品價格上，以太網較之其他類型網絡技術

10、都具有明顯的優勢。 v 為了促進以太網在工業領域的應用，國際上成立了工業以太網協會（IEA），工業自動化開放網絡聯盟（IAONA）等組織，目標是在世界范圍內推進工業以太網技術的發展、教育和標準化管理，在工業應用領域的各個層次運用以太網。v 美國電氣電子工程師協會（IEEE）也正著手制定現場裝置與以太網通信的標準。v 這些組織還致力于促進以太網進入工業自動化的現場級，推動以太網技術在工業自動化領域和嵌入式系統的應用。v 按ISO開放系統互聯參考模型的分層結構，以太網規范只包括通信模型中的物理層與數據鏈路層。v 而現在的工業以太網技術，不僅包含了物理層與數據鏈路層的以太網規范，而且包含 TCP/I

11、P 協議組，即包含網絡層的網際互聯協議 IP、傳輸層的傳輸控制協議 TCP、用戶數據報協議 UDP 等。 9.3.2 以太網的優勢以太網的優勢v 應用廣泛v 成本低廉v 通信速率高v 軟硬件資源豐富v 可持續發展潛力大v 易于與Internet 連接,能實現辦公自動化網絡與工業控制網絡的信息無縫集成9.3.3 工業以太網的關鍵技術工業以太網的關鍵技術v通信實時性v 以太網通信響應的“不確定性”是它在工業現場設備中應用的致命弱點和主要障礙之一。v 采用星型網絡結構、以太網交換技術,可以大大減少(半雙工方式) 或完全避免碰撞(全雙工方式) ,從而使以太網的通信確定性得到了大大增強,并為以太網技術應

12、用于工業現場控制清除了主要障礙。 v總線供電v “總線供電”或“總線饋電”,是指連接到現場設備的線纜不僅傳送數據信號,還能給現場設備提供工作電源。v互操作性v 互可操作性是指連接到同一網絡上不同廠家的設備之間通過統一的應用層協議進行通信與互用,性能類似的設備可以實現互換。 v網絡生存性v 所謂網絡生存性,是指以太網應用于工業現場控制時,必須具備較強的網絡可用性。 v本質安全與安全防爆技術v遠距離傳輸9.3.4 常用的工業以太網協議常用的工業以太網協議vModbus/TCPv Modbus/TCP是MODICON公司在20世紀70年代提出的一種用于PLC之間通信的協議。v 由于Modbus是一種

13、面向寄存器的主從式通信協議，協議簡單實用，而且文本公開，因此在工業控制領域作為通用的通信協議使用。v 最早的Modbus協議是基于RS232/485/422等低速異步串行通信接口，隨著以太網的發展，將Modbus數據報文封裝在TCP數據幀中，通過以太網實現數據通信，這就是Modbus/TCP。vEthernet/IPv Ethernet/IP是由美國Rockwell公司提出的以太網應用協議，其原理與Modbus/TCP相似，只是將ControlNET和DeviceNET使用的CIP（Control Information Protocol）報文封裝在TCP數據幀中，通過以太網實現數據通信。v

14、滿足CIP的三種協議Ethernet/IP，ControlNET和DeviceNET共享相同的對象庫、行規和對象，相同的報文可以在三種網絡中任意傳遞，實現即插即用和數據對象的共享。vFF HSEv HSE是IEC61158現場總線標準中的一種，HSE的14層分別是以太網和TCP/IP，用戶層與FF相同，現場總線信息規范FMS在H1中定義了服務接口，在HSE中采用相同的接口。vPROFInetv PROFInet是在PROFIBUS的基礎上縱向發展，形成的一種綜合系統解決方案。PROFInet主要基于Microsoft的DCOM中間件，實現對象的實時通信，自動化對象以DCOM對象的型式在以太網上

15、交換數據。9.4 集散控制系統集散控制系統（DCS）v 9.4.1 DCS概述v 9.4.2 DCS的分散過程控制級v 9.4.3 DCS的集中操作監控級v 9.4.4 DCS的綜合信息管理級9.4.1 DCS概述概述v 集散控制系統（DCS），亦稱分散型控制系統或分散型綜合控制系統（TDCS）。v 它是綜合了4C技術（計算機技術Computer、通信技術Communication、CRT顯示技術和控制技術Control）的新型控制系統。v 其設計原則是分散控制、集中操作、綜合管理和分而自治。集散控制系統集中了連續控制、批量控制、邏輯順序控制、數據采集等功能。v 現今的分散型控制系統將以計算機

16、集成系統為目標，以新的控制方法、現場總線智能化儀表、專家系統、局域網絡等新技術，為用戶實現過程控制自動化與信息管理自動化相結合的管理控制一體化的綜合集成系統。v1DCS的體系結構v2DCS的特點v 硬件積木化v 軟件模塊化v 控制系統組態v 通信網絡的應用v 可靠性高9.4.2 DCSDCS的分散過程控制級的分散過程控制級v DCS的分散過程控制級，直接與生產過程現場的傳感器（熱電偶、熱電阻等）、變送器（溫度、壓力、液位、流量變送器等）、電氣開關（觸點輸入輸出）、執行機構（調節閥、電磁閥等）連接，完成生產過程控制，并能與集中操作監控級進行數據通信；接收顯示操作站下傳加載的參數和作業命令，向顯示

17、器操作站報告現場工作情況。v 分散過程控制級常用的測控裝置有三種：v 現場控制站、可編程序控制器（PLC）、智能調節器。9.4.3 DCSDCS的集中操作監控級的集中操作監控級v DCS的集中操作監控級主要是顯示操作站。v 功能一：顯示、操作、記錄、報警；v 功能二：進行控制系統的生成、組態。9.4.4 DCSDCS的綜合信息管理級的綜合信息管理級v 綜合信息管理級實現整個企業（或工廠）的綜合信息管理，主要執行生產管理和經營管理功能。v DCS的綜合信息管理級實際上是一個管理信息系統（MIS）。MIS是一個以計算機為主體、信息處理為中心的綜合性系統，即管理信息系統。v 用戶根據MIS提供的信息

18、來改進決策能力和提高效率，信息是MIS的最主要資源。9.5 現場總線控制系統現場總線控制系統(FCS)v 9.5.1現場總線技術概述v 9.5.2典型的現場總線v 9.5.3 FCS的體系結構9.5.1 現場總線技術概述現場總線技術概述v 現場總線是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。v 它的關鍵標志是能支持雙向、多節點、總線式的全數字通訊。 v現場總線及其體系統結構v 現場通信網絡v 現場設備互連v 互操作性v 分散功能塊v 通信線供電操作站H1H1H1網橋H2現場總線H1現場總線H1現場總線 32現場設備現場設備現場設備12432LAN服務器圖9.10新一

19、代FCS控制操作站現場總線LAN服務器FCFTAI110PID110AO110調節閥圖9.11 現場總線的分散功能v現場總線的技術特點 v 系統的開放性。v 可操作性與互用性 v 現場設備的智能化與功能自治性 v 系統結構的高度分散性 v 對現場環境的適應性 v現場總線的優點v 節省硬件數量與投資。 v 節省安裝費用。 v 節省維護開銷 v 用戶具有高度的系統集成主動權 v 提高了系統的準確性與可靠性 9.5.2 典型的現場總線典型的現場總線vFF基金會現場總線v 它以ISOOSI開放系統互連模型為基礎，取其物理層、數據鏈路層、應用層為FF通信模型的相應層次，并在應用層上增加了用戶層。用戶層主

20、要針對自動化測控應用的需要，定義了信息存取的統一規則，采用設備描述語言規定了通用的功能模塊集。vLONWORKS 局部操作網v 它采用了ISOOSI模型的全部七層通信協議，采用了面向對象的設計方法，通過網絡變量把網絡通信設計簡化為參數設置、其通信速率從300bps至1.5Mbps不等，直接通信距離可達2700m（78Kbps，雙絞線）；支持雙絞線、同軸電纜、光纖、射頻、紅外線、電力線等多種通信介質，并開發了相應的本質防爆安全產品，被譽為通用控制網絡。 vPROFIBUS 過程現場總線v PROFIBUS是作為德國國家標準DIN 19245和歐洲標準EN 50170的現場總線。PROFIBUSD

21、P、PROFIBUSFMS（Fieldbus Message Specification）、PROFIBUSPA （Process Automation）組成了PROFIBUS系列，分別用于不同的場合。 vHART 可尋址遠程傳感器數據通路v 它是用于現場智能儀表和控制室設備間通信的一種協議。其特點是在現有模擬信號傳輸線上實現數字信號通信，屬于模擬系統向數字系統轉變過程中的過渡產品，因而在當前的過渡時期具有較強的市場競爭力，且得到了較快發展。 vCAN控制器局域網v CAN控制網絡是由德國Bosch公司推出的，用于汽車檢測與執行部件之間數據通信。v 其總線規范現已被ISO國際標準組織制定為國際

22、標準，它廣泛應用在離散控制領域。v CAN協議也是建立在國際標準組織的開放系統互連模型的基礎之上，不過，其模型結構只采用了其中的物理層、數據鏈路層和頂上層的應用層，提高了實時性。v 信號傳輸介質為雙絞線，通信速率最高可達1Mbps/40m，直接傳輸距離最遠可達10km/kbps，可掛接設備最多可達110個。 9.5.3 FCS的體系結構的體系結構v FCS變革DCS直接控制層的控制站和生產現場層的模擬儀表，保留了DCS的操作監控層、生產管理層和決策管理層。v FCS的體系結構類似于DCS。v FCS從下至上依次分為現場控制層、操作監控層、生產管理層和決策管理層。v 其中現場控制層是FCS所特有

23、的，另外三層和DCS相同 。 vFCS的現場控制層v 現場控制層是FCS的基礎、其主要設備是現場總線儀表(傳感器、變送器、執行器)和現場總線接口(FBI)，另外還有儀表電源和本質安全柵等。v 現場總線儀表的功能是信號輸入、輸出、運算、控制和通信，并提供功能塊，以便在現場總線上構成控制回路。v 現場總線接口的功能是下接現場總線、上接監控網絡(SNET) vFCS的操作監控層v 操作監控層是FCS的中心，其主要設備是操作員站(OS)、工程師站(ES)、監控計算機站(SCS)和計算機網關(CGl)。v 操作員站供工藝操作員對生產過程進行監視、操作和管理，具備圖文并茂、形象逼真、動態效應的人機界面(M

24、MI)。v 工程師站供計算機工程師對FCS進行系統生成和診斷維護，供控制工程師進行控制回路組態、人機界面繪制、報表制作和特殊應用軟件編制。v 監控計算機站實施高等過程控制策賂，實現裝置級的優化控制和協調控制，并可以對生產過程進行故障診斷、預報和分析，保證安全生產。 v 計算機網關(CG1)用作監控網絡和生產管理網絡(MNET)之間相互通信 vFCS的生產管理層v 生產管理層的主要設備是生產管理計算機(MMC)，一般由一臺中型機和若干臺微型機組成。v 該層處于工廠級，根據訂貨量、庫存量、生產能力、生產原料和能源供應情況及時制定全廠的生產計劃，并分解落實到生產車間或裝置；另外還要根據生產狀況及時協

25、調全廠的生產，進行生產調度和科學管理，使全廠的生產始終處于最佳狀態，并能應付不可預測的事件。v 計算機網關(CG2)用作生產管理網絡和決策管理網絡(DNET)之間相互通信。vFCS的決策管理層v 決策管理層的主要設備是決策管理計算機(DMC)，一般由一臺大型機、幾臺中型機和若干臺微型機組成。v 該層處于公司級，管理公司的生產、供應、銷售、技術、計劃、市場、財務、人事、后勤等部門。通過收集各部門的信息，進行綜合分析，實時作出決策，協助各級管理人員指揮調度，使公司各部門的工作處于最佳運行狀態。另外還協助公司經理制定中長期生產計劃和遠景規劃。v 計算機網關(CG3)用作決策管理網絡和其他網絡之間相互

26、通信，即企業網絡和公共網絡之間的信息通道 9.5.4 OPC開放現場控制系統集成橋梁開放現場控制系統集成橋梁v OPC全稱是OLE for Process Control，它的出現為基于Windows的應用程序和現場過程控制應用建立了橋梁。 v 在過去，為了存取現場設備的數據信息，每一個應用軟件開發商都需要編寫專用的接口函數。由于現場設備的種類繁多，且產品的不斷升級，往往給用戶和軟件開發商帶來了巨大的工作負擔。通常這樣也不能滿足工作的實際需要，系統集成商和開發商急切需要一種具有高效性、可靠性、開放性、可互操作性的即插即用的設備驅動程序。 vOPC技術v OPC是OLE for process

27、control的縮寫，即把OLE應用于工業控制領域。v OLE原意是對象鏈接和嵌入，隨著OLE的發展，其范圍已遠遠超出了這個概念。v 現在的OLE包含了許多新的特征，如統一數據傳輸、結構化存儲和自動化，已經成為獨立于計算機語言、操作系統甚至硬件平臺的一種規范，是面向對象程序設計概念的進一步推廣。 vOPC技術的應用v 數據采集技術 v 歷史數據訪問 v 報警和事件處理 v 數據冗余技術 v 遠程數據訪問 vOPC技術在工業控制領域應用中的作用v 解決了設備驅動程序開發中的異構問題 v 解決了現場總線系統中異構網段之間數據交換 v 可作為訪問專有數據庫的中間件 v 便于集成不同的數據為控制系統向

28、管理系統升級提供了方便 v OPC使控制軟件能夠與硬件分別設計、生產和發展，并有利于獨立的第三方軟件供應商產生與發展，從而形成新的社會分工，有更多的競爭機制，為社會提供更多更好的產品。v主要OPC規范v OPC規范是一個工業標準，是在Microsoft公司的合作下，由全世界在自動化領域中處于領先地位的軟、硬件提供商協作制定，是一個基于COM技術的接口標準。 v 數據訪問規范 v OPC報警與事件接口規范 9.6 綜合自動化系統綜合自動化系統v 9.6.1流程工業綜合自動化體系結構v v 9.6.2流程工業MES系統v 綜合自動化系統又稱現代集成制造系統v （Contemporary Integ

29、rated Manufacturing Systems），簡稱CIMS。v 其中“現代”的意思是信息化、智能化和計算機化。v “集成”包含信息集成、功能集成等。9.6.1流程工業綜合自動化體系結構流程工業綜合自動化體系結構v 目前，已經有多個已經開發或正在開發的面向全局的CIM體系結構，如歐共體ESPRIT項目AMICE研究組開發的CIM-OSA，法國波爾大學開發的GRAI-GIM集成方法體系，美國普渡大學CIM委員會提出的PURDUE企業參考體系結構等。v基于PURDUE模型的流程工業CIMS功能體系結構v 基于PURDUE模型的流程工業CIMS功能體系結構，如圖9.13所示。它自上而下從功

30、能上被分為經營決策層、企業管理層、生產調度層、過程監控層和過程控制層五個層次，實現上述功能的兩個支撐系統分別是數據庫管理系統和計算機網絡系統。決策信息管理信息調度信息工況與核算信息測量信息經營決策系統生產管理系統生產調度優化過程優化與監控DCS/控制算法投入產出模型資金流模型物料與能量平衡靜態數學模型動態特性關系數據庫實時數據庫決策層管理層調度層監控層控制層信息控制對象生產與經營過程產品策略生產計劃調度指令優化設定控制信息v 經營決策系統 依據企業內部和外部信息對企業產品策略、中長期目標、發展規劃和企業經營提出決策支持。v 生產管理系統 對廠級、車間、各科室的生產和業務信息實現集成管理，并依據

31、經營決策指令制定年、季、月綜合計劃。v 生產調度系統 完成生產計劃分解，將年、月生產計劃劃分解成旬、周、五日、三日或日作業調度計劃，已形成調度指令，即時指揮生產。v 過程監控系統 根據調度指令完成過程優化操作、先進控制、故障診斷、過程仿真等功能。v DCS系統 完成對生產過程的監測和常規控制 vERP/MES/PCS三層結構模型v 將流程工業綜合自動化系統分為：v 以設備綜合控制為核心的過程控制系統（PCS）；v 以財物分析/決策為核心的企業資源計劃系統（ERP）；v 以優化管理、優化運行為核心的制造執行系統（MES）。v 使得流程工業CIMS中原本難以處理的具有生產與管理雙重性質的信息問題得

32、到了解決。ERP/MES/PCS三層結構模型如圖9.14所示。生產執行系統企業資源系統過程控制系統ERPMESPCSv 三層結構的優勢在于：v 更適合于扁平化的現代企業結構 相對于傳統的流程工業CIMS體系結構，ERP/MES/PCS三層結構更符合現代企業生產管理“扁平化”思想，促使管理以職能功能為中心向以過程為中心轉化，更易于集成和實現，進而解決了當前軟件生產經營層與生產層之間脫節的現狀。v 生產成本低 v 許多軟件開發商支持開發的MES軟件，廣泛采用分布式技術和重構技術，容易建立和被操作人員掌握， 開發費用較低。同時，由于許多企業已經購買和實現了企業的生產層和管理層的軟件，可以在這些系統的

33、基礎上實現企業的集成，成本較低。v 使用范圍廣 v MES較好的解決了流程工業中存在的過程、設備、原料費用高，不可控因素多，計劃與實際生產脫節等問題。9.6.2流程工業流程工業MES系統系統v MES是處于計劃層和控制層之間的執行層，主要負責生產管理和調度執行。v 它通過生產過程信息處理和支持系統提供的信息與知識，對生產統計、生產調度、物料平衡、生產成本、設備、質量以及安全等進行實時管理；v 它必須采用物料管理控制與平衡、生產過程成本核算與管理控制、設備監控與管理、生產調度與數據統計分析、過程模擬與過程優化、質量與安全管理控制等先進管理控制技術，強調實現經濟指標的生產過程優化運行、優化控制和優

34、化管理等核心技術，以實現在線成本預測、控制、反饋校正和以形成生產成本控制中心來保證生產過程的優化運行，v 以實施生產全過程的優化調度、統一指揮和以形成生產指揮中心來保證生產過程的優化控制，以實現生產過程的質量跟蹤、安全監控和以形成質量管理體系與設備健康保障體系來保證生產過程的優化管理。9.7 物聯網技術物聯網技術v 9.6.1物聯網監控系統概述v 9.6.2 物聯網監控系統技術v 物聯網（The Internet of Things）的概念美國麻省理工學院（MIT）的專家在1999年提出的。v 從技術上物聯網可定義為：通過傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器等

35、信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。9.7.1 物聯網的基本架構物聯網的基本架構v 物聯網的基本架構包括感知層、網絡層和應用層，如圖9.16所示。v 其技術體系包括感知層技術、網絡層技術、應用層技術以及公共技術。9.7.2 物聯網在工業領域的應用物聯網在工業領域的應用v制造業供應鏈管理v 物聯網應用于企業原材料采購、庫存、銷售等領域，通過完善和優化供應鏈管理體系，提高了供應鏈效率，降低了成本。空中客車通過在供應鏈體系中應用傳感網絡技術，構建了全球制造業中規模最大、效率最高的供應鏈體系。v生產過程工藝優化v 物聯網技術的應用提高了生產線過程檢測、實時參數采集、生產設備監控、材料消耗監測的能力和水平，生產過程的智能監控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護水平不斷提高。鋼鐵企業應用各種傳感器和通信網絡，在生產過程中實現對加工產品的寬度、厚度、溫度實時監控