现代工业企业典型网络结构优化方案

自动化系统一般是以单元生产设备为中心进行检测和控制，不同单元的生产设备间缺乏信息交流，难以满足生产过程的统一管理。在市场竞争日益激烈的今天，企业里配备有不同单元的生产设备，而希望它们之间能够互相交流信息；不同厂家生产的设备能够互相配合，实现生产现场级与管理级的信息共享，提高效率，降低成本，从而提高自身在市场上的竞争力。为了提高整个企业在市场上的竞争力，实现最佳经济效益，必须将自动化控制、制造执行系统（MES）和企业资源规划系统（ERP）互相协调，形成一个整体。

基于以上需求，不同网络体系结构的用户需要一套通用的计算机网络通信标准，于是国际相关组织提出了网络的基本参考模型（OSI/RM）。

西门子全集成自动化解决方案顺应了当今自动化的需求，TIA将统一的组态和编程、统一的数据管理及统一的通信3方面集成在一起。从现场级到管理级，TIA通信覆盖了整个企业，其优越的通信网络适应各种应用，如工业以太网、PROFIBUS、MPI、AS-i总线及EIB总线（PROFIBUS总线的扩展）。

工业化网络系统需要根据企业的自动化程度与要求分层次构建。按网络的控制范围、要求与功能，工厂自动化网一般分为图7-1所示的4个层次，并按金字塔形式布置。

图7-1 工厂自动化网的构成

1.I/O链接网

I/O链接网是设备控制器范围内的网络层。当控制器为PLC时，I/O链接网是指PLC与检测元件、执行元件等I/O装置连接的网络层，它是工厂自动化网的最底层，其使用最为广泛。

I/O链接网可将远离控制器但又相对集中的各种执行元件、检测元件汇总连接到远程I/O站上，然后通过简单的总线（一般为2芯电缆）与控制器进行通信连接，实现对远程I/O点的控制。使用I/O链接网可大大节省执行元件、检测元件与控制器的连接线，故又称“省配线网”。(www.xing528.com)

I/O链接网通常采用执行器—传感器总线接口（Actuator Sensor Interface，简称AS-i网）、I/O链接总线接口（I/O-Link，简称I/O-Link网）进行链接。

2.现场总线网

现场总线（Field Bus）用来连接设备上各种不同控制装置的多点通信串行数据总线（Multiple Points Interface，MPI）。现场总线可使得设备上的PLC、数控机床（CNC）、驱动器等控制装置构成一个完整的控制系统，以便进行集中与统一的管理。

3.工厂控制网

工厂控制网是连接生产车间中不同设备的网络系统，它可将车间内部的各种加工、检测设备连接成一个完整的网络系统，以便进行不同控制设备间的数据实时传送与集中管理。

4.工厂信息网

工厂信息网是整个工厂的生产管理局域网，多采用开放型的工业以太网（Ethernet）进行连接。工厂信息网可对工厂各生产现场的数据进行收集、整理，并对生产计划进行统一的管理与调度。