基于現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的可視化油料保障網(wǎng)絡(luò )初探
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本文主要完成了一種基于現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的可視化油料保障網(wǎng)絡(luò )的信息系統的初步設計。該系統的構建充分發(fā)揮了現場(chǎng)總線(xiàn)系統在技術(shù)上具有良好的系統開(kāi)放性的特點(diǎn)，將復雜的可視化油料保障網(wǎng)路信息系統的設計，分成了數個(gè)可由聯(lián)勤分部或與其職能相近的各軍兵種的油料保障部門(mén)可獨立設計完成的分系統的組合。在設計中，聯(lián)勤分部或具有聯(lián)勤分部職能的一級的機關(guān)可根據自己所轄單位的油料的儲備狀況、輸轉能力、油庫的地理位置及所配備的野戰運油、加油裝備的技術(shù)特點(diǎn)等，只要遵從總部頒發(fā)的相同的總線(xiàn)標準，公開(kāi)一致的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，既可建立起戰役級的油料保障信息系統，并構成部隊油料保障可視化網(wǎng)絡(luò )的信息系統的子系統，為可視化油料保障網(wǎng)絡(luò )信息系統的構建提供基礎。本文主要對該戰役級可視化油料保障網(wǎng)絡(luò )信息系統做了介紹。
二、幾種有影響的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的比較與選擇
現場(chǎng)總線(xiàn)發(fā)展迅速，現處于群雄并起、百家爭鳴的階段。目前已開(kāi)發(fā)出有40多種現場(chǎng)總線(xiàn)，如Interbus、Bitbus、DeviceNet、MODbus、Arcnet、P-Net、FIP、ISP等，其中最具影響力的有5種，分別是FF、Profitbus、HART、CAN和LonWorks（性能對照見(jiàn)表1）
1、FF（Foundation Fieldbus現場(chǎng)基金會(huì )總線(xiàn)）
由美國儀器協(xié)會(huì )（ISA）1994推出，代表公司有Honeywell和Fisher-Rosemount，主要應用于石油化工、連續工業(yè)過(guò)程控制中的儀表。FF的特色是其通訊協(xié)議在ISO的OSI物理層、數據鏈路層和應用層3層之上附加了用戶(hù)層，通過(guò)對象字典OD（Object Dictionary）和設備描述語(yǔ)言DDL（Device Description Language）實(shí)現可互操作性。由于開(kāi)發(fā)該技術(shù)的這些公司是該領(lǐng)域的自控設備的主要提供商，對底層網(wǎng)絡(luò )的功能
需求了解透徹，也具備足以左右該領(lǐng)域現場(chǎng)自控設備的發(fā)展方向的能力，因而由它們組成的基金會(huì )所頒布的現場(chǎng)總線(xiàn)規范具有一定的權威性。它的傳輸輸率及傳輸方式也基本符合戰場(chǎng)條件下的性能要求，所以在我國國內現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)發(fā)展嚴重滯后的情況下，開(kāi)發(fā)和利用基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)構建我軍可視化油料保障網(wǎng)絡(luò )是比較合理的，但建立基于該總線(xiàn)技術(shù)的系統，開(kāi)發(fā)成本昂貴，也是該系統的開(kāi)發(fā)發(fā)展在我國普及緩慢的主要原因之一。
2、Profibus（Process Fieldbus）
德國西門(mén)子公司1987年推出，主要應用于PLC。產(chǎn)品有三類(lèi)：FMS用于主站之間的通訊；DP用于制造行業(yè)從站之間的通訊；PA用于過(guò)程行業(yè)從站之間的通訊。由于Profibus開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的現場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間早至十年前，限于當時(shí)計算機網(wǎng)絡(luò )水平，大多建立在IT網(wǎng)絡(luò )標準基礎上，隨著(zhù)應用領(lǐng)域不斷擴大和用戶(hù)要求越來(lái)越高，現場(chǎng)總線(xiàn)的 產(chǎn)品只能在原有IT協(xié)議框架上進(jìn)行局部的修改和補充，以致在控制系統內增加了很多的轉換單元（如各種耦合器），這為該產(chǎn)品今后的進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)了一定的局限性。
3、HART（Highway Addressable Remote Tranducer可尋址遠程傳感器數據通路）
美國Rosemount公司1989年推出，主要應用于智能變送器。HART為一過(guò)渡性標準，它通過(guò)在4-20mA電源信號線(xiàn)上疊加不同頻率的正弦波（2200HZ表“0”，1200HZ表“1”）來(lái)傳送數字信號，從而保證了數字系統和傳統模擬系統的兼容性，預計其生命周期為最近20年。
4、CAN（Controller Area Network控制局域網(wǎng)絡(luò )）
德國B(niǎo)osch 6公司1993年推出，應用于汽車(chē)監控、開(kāi)關(guān)量控制、制造業(yè)等。介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)方式為非破壞性位仲裁方式，適用于實(shí)時(shí)性要求很高的小型網(wǎng)絡(luò )，且開(kāi)發(fā)工具廉價(jià)。Motorala、Intel、Philips 均生產(chǎn)獨立的CAN芯片和帶有CAN接口的80C51芯片。CAN型總線(xiàn)產(chǎn)品有AB公司的DeviceNet、臺灣研華的ADAM數據采集產(chǎn)品等。該總線(xiàn)技術(shù)的產(chǎn)生是基于最初的對汽車(chē)的監控，后逐漸發(fā)展到工業(yè)測控領(lǐng)域的，該總線(xiàn)技術(shù)在車(chē)載情況下，在可靠性方面同其他總線(xiàn)技術(shù)相比優(yōu)勢非常明顯。在野戰運加油裝備上開(kāi)發(fā)基于該總線(xiàn)技術(shù)的測控系統是較為合理的選擇。
5、LonWorks（LON Local Operating System局部操作系統）
美國Echelon公司1991年推出，主要應用于樓宇自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化和電力行業(yè)等。LonTalk的全部7層協(xié)議，介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)方式為P-P CSMA（預測P-堅持載波監聽(tīng)多路復用），采用網(wǎng)絡(luò )邏輯地址尋址方式，優(yōu)先權機制保證了通訊的實(shí)時(shí)性，安全機制采用證實(shí)方式，因此能構建大型網(wǎng)絡(luò )控制系統。Echelon公司推出的Neuron神經(jīng)元芯片實(shí)質(zhì)為網(wǎng)絡(luò )型微控制器，該芯片強大的網(wǎng)絡(luò )通訊處理功能配以面向對象的網(wǎng)絡(luò )通訊方式，大大降低了開(kāi)發(fā)人員在構造應用網(wǎng)絡(luò )通訊方面所需花費的時(shí)間和費用，而可將精力集中在所擅長(cháng)的應用層進(jìn)行控制策略的編制，因此業(yè)內許多專(zhuān)家認為L(cháng)onWorks總線(xiàn)是一種很有希望的現場(chǎng)總線(xiàn)?；贚onWorks的總線(xiàn)產(chǎn)品有美國Action公司的lexnetFlexlink等。
三、以現場(chǎng)總線(xiàn)為基礎的可視化戰役級油料保障網(wǎng)絡(luò )信息系統
1、可視化油料保障網(wǎng)絡(luò )的信息系統組成
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現代戰爭的形態(tài)發(fā)生了巨大的變革，以信息技術(shù)為依托的高科技現代化戰爭的出現，對我軍的后勤油料保障系統也構成極大的沖擊。在未來(lái)戰爭中，發(fā)揮后勤保障系統的實(shí)時(shí)性和全效性，就必須依靠高科技技術(shù)建立一套完整的可視化油料保障信息系統，把后勤指揮中心對油料保障的決策、管理、計劃、調度、過(guò)程優(yōu)化、故障診斷及對裝備的控制緊密的聯(lián)系在一起，進(jìn)行綜合的信息處理，根據戰場(chǎng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，以盡可能低的資源、能量消耗、最短的時(shí)間、最效的保障方式作出油
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