1  前言

    一時(shí)間，工業(yè)以太網(wǎng)的浪潮撲面而來(lái)，讓人們感覺(jué)到它的巨大威力，以前爭論的以太網(wǎng)能否用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題似乎已經(jīng)過(guò)時(shí)，代之而起的問(wèn)題是：面對如此多種的以太網(wǎng)讓用戶(hù)無(wú)所適從。如何根據應用來(lái)合理部署工業(yè)以太網(wǎng)，如何根據應用的層次來(lái)挖掘現有以太網(wǎng)的功能是眾多用戶(hù)所面臨的問(wèn)題。

    本文希望通過(guò)對以太網(wǎng)功能和已有的Web服務(wù)的分類(lèi)，為用戶(hù)合理地選擇以太網(wǎng)提供參考。畢竟用戶(hù)更關(guān)心的是應用，只有一項應用能給用戶(hù)帶來(lái)效益，用戶(hù)才愿意使用，所以能應用才是“硬道理”。
什么是透明就緒？簡(jiǎn)言之就是：使用互聯(lián)網(wǎng)和Web技術(shù)，為用戶(hù)提供無(wú)縫的解決方案。確保用戶(hù)能簡(jiǎn)單、安全地訪(fǎng)問(wèn)數據，使信息能夠全球共享，最終增強用戶(hù)的競爭能力。

2  服務(wù)分類(lèi)

透明就緒的服務(wù)可分為兩大類(lèi)：
? 網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器服務(wù)：為用戶(hù)提供活動(dòng)的圖形頁(yè)面，得到相關(guān)的信息；
? 以太網(wǎng)通訊服務(wù)：為用戶(hù)提供局域、廣域甚至互聯(lián)網(wǎng)的數據通信。

透明就緒服務(wù)的分類(lèi)，可幫助用戶(hù)方便地對產(chǎn)品進(jìn)行選擇，確保在這一體系結構當中，產(chǎn)品之間能夠互操作。

 (1)  網(wǎng)頁(yè)服務(wù)的分類(lèi)：按層次用字母把它分為四類(lèi)。

A類(lèi)：無(wú)網(wǎng)頁(yè)服務(wù)；

B類(lèi)：標準網(wǎng)頁(yè)服務(wù)；

C類(lèi)：可配置網(wǎng)頁(yè)服務(wù)；

D類(lèi)：主動(dòng)式網(wǎng)頁(yè)服務(wù)。

透明就緒產(chǎn)品中內置的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器可提供以下四種服務(wù)：

? 維護網(wǎng)頁(yè)服務(wù)；
? 控制網(wǎng)頁(yè)服務(wù)；
? 診斷網(wǎng)頁(yè)服務(wù)；
? 文件和配置的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)。

不同類(lèi)別所給出的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)如圖3所示。

(2)  以太網(wǎng)通訊服務(wù)分類(lèi)：按層次用數字把它分為三類(lèi)：

10類(lèi)：標準的以太網(wǎng)通訊服務(wù)；

20類(lèi)：以太網(wǎng)通訊管理服務(wù)（網(wǎng)絡(luò )級和 產(chǎn)品級）；

30類(lèi)：高級的以太網(wǎng)通訊服務(wù)。

透明就緒產(chǎn)品提供了八種以太網(wǎng)通訊服務(wù)： 

? Modbus TCP 信息服務(wù)；

? I/O 掃描服務(wù)；

? FDR（故障設備替換） 服務(wù)；

? 網(wǎng)絡(luò )管理服務(wù) SNMP；

? 全局數據服務(wù)；

? 帶寬管理服務(wù)；

? 時(shí)間同步服務(wù) NTP；

? 電子郵件 (E-mail)服務(wù) SMTP。

每類(lèi)以太網(wǎng)通訊所提供的服務(wù)如圖4所示。

(3)  透明就緒產(chǎn)品的選擇

    按以上分類(lèi)，就可根據網(wǎng)頁(yè)服務(wù)級別和以太網(wǎng)服務(wù)級別來(lái)選擇透明就緒的產(chǎn)品了。如：

    A10產(chǎn)品：代表了無(wú)網(wǎng)頁(yè)、有標準的以太網(wǎng)通訊服務(wù)的產(chǎn)品；C30產(chǎn)品：代表了有可配置網(wǎng)頁(yè)、帶高級以太網(wǎng)通訊服務(wù)的產(chǎn)品。

    一般來(lái)說(shuō)，帶有較高級服務(wù)的產(chǎn)品通常都涵蓋了較低級的服務(wù)。按照需要，人們一般從四類(lèi)主要產(chǎn)品中，選擇透明就緒的產(chǎn)品：

? 傳感器和執行器類(lèi)型的現場(chǎng)產(chǎn)品（簡(jiǎn)單或智能）；

? 控制器和PLC；

? 人機界面產(chǎn)品（HMI）；

? 分布式的網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器。

按所需的服務(wù)類(lèi)別來(lái)選擇透明就緒的產(chǎn)品如圖5所示。

3   Web服務(wù)的層次

(1)  無(wú)Web服務(wù)

    僅提供Modbus TCP/IP的信息通訊服務(wù)。

(2)  標準Web服務(wù)

    使用標準的瀏覽器如：IE、Navigator，通過(guò)標準網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器（內置于施耐德的自動(dòng)化設備中），可以對裝于本地或者遠程的自動(dòng)化系統執行診斷和維護：

? PLC系統和I/O模塊診斷, PLC錯誤顯示（內置網(wǎng)頁(yè)中有“機架配置圖”頁(yè)面可供瀏覽）；

? 對PLC的參數進(jìn)行顯示和調整（內置網(wǎng)頁(yè)中有“數據編輯器” 頁(yè)面可用于變量的輸入和改變）。

    嵌入式網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器是一個(gè)實(shí)時(shí)的PLC數據服務(wù)器。所有的數據都可以用標準網(wǎng)頁(yè)形式以HTML格式顯示出來(lái)，所以使用任何支持Java代碼的瀏覽器，可對它們進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。由于網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器提供的是標準功能，已經(jīng)處于“就緒”狀態(tài)，因而不需要在PLC層次或者在計算機層次進(jìn)行任何通訊的編程工作。

(3)  FactoryCast Web 服務(wù)

    除了提供標準的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)之外，FactoryCast網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器也用來(lái)控制和監視安裝于本地和遠程的自動(dòng)化系統。它增加以下功能：

? 通過(guò)對系統報警和PLC應用故障的確認，對報警和故障進(jìn)行管理（內置的“警報瀏覽器”頁(yè)面可對報警的地點(diǎn)、時(shí)間、原因進(jìn)行記錄）；

? 應用圖形診斷 （由用戶(hù)使用“圖形數據編輯器”功能來(lái)創(chuàng )建的定制圖形網(wǎng)頁(yè)）；

? 通過(guò)由用戶(hù)創(chuàng )建并存儲在FactoryCast 模塊中的動(dòng)畫(huà)網(wǎng)頁(yè)來(lái)進(jìn)行圖形控制。

    FactoryCast網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器還可以對控制，監視、診斷和維護界面進(jìn)行定制。這種功能是通過(guò)用戶(hù)使用網(wǎng)頁(yè)編制工具，如：FrontPage、Flash等，和施耐德公司提供的JavaBean來(lái)制作自己的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)，再用FactoryCast工具軟件把它傳輸到模塊來(lái)完成的。

(4)  FactoryCast HMI Web服務(wù)

    除了FactoryCast網(wǎng)頁(yè)服務(wù)以外， FactoryCast HMI網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器還提供了人機界面網(wǎng)頁(yè)功能，這些功能由模塊本身來(lái)執行：

? 實(shí)時(shí)的人機界面數據庫管理，不受PLC處理器影響；

? 基于人機界面數據的算術(shù)和邏輯運算；

? 和關(guān)系型數據庫的進(jìn)行直連；

? 電子信息的傳輸 （電子郵件和短信息）。

    FactoryCast HMI是一個(gè)獨立的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器，它可以自己來(lái)完成人機界面所需要的功能，也就無(wú)需通過(guò)巡回掃描的方式來(lái)更新HMI/SCADA 數據庫。

    在FactoryCast HMI模塊中，在執行HMI功能的時(shí)候，不會(huì )對PLC應用程序產(chǎn)生影響，也不會(huì )影響CPU的掃描時(shí)間。