網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無疑是21世紀(jì)影響人類生活形態(tài)、甚至改變公司經(jīng)營決策的一項(xiàng)重要技術(shù)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化領(lǐng)域也經(jīng)歷了一場由組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）到現(xiàn)在剛剛興起的工業(yè)以太網(wǎng)控制的深層次變革?，F(xiàn)在，工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的現(xiàn)狀是集散控制系統(tǒng)DCS仍然在許多行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用；現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS已逐漸被大家認(rèn)可，并以每年30%的增長率快速發(fā)展；而工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)則剛剛興起，正處于試用階段，實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制標(biāo)準(zhǔn)的終統(tǒng)一。

　　1  工業(yè)網(wǎng)絡(luò)

　　1.1 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

　　工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生對工業(yè)控制來說有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）安裝布線方便；（2）模塊化；（3）易于診斷；（4）自我建構(gòu)；（5）企業(yè)化管理。雖然工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)有這些優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際上工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展卻遠(yuǎn)不及商業(yè)網(wǎng)絡(luò)，主要原因有二：（1）工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)太多。各廠商從自身利益考慮會(huì)極力推行自己的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議針對特定的應(yīng)用領(lǐng)域，因而具有各自的特點(diǎn)，各有其存在的環(huán)境和價(jià)值。而且新的協(xié)議還在不斷產(chǎn)生，這樣用戶往往無所適從，擔(dān)心一旦選用了一種協(xié)議后，會(huì)被某些廠商鉗制。（2）網(wǎng)絡(luò)化所必須增加的成本對用戶來講往往是一項(xiàng)沉重的負(fù)擔(dān)。

　　1.2 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的定義

　　工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是指安裝在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的一種全數(shù)字化、雙向、多站的通信系統(tǒng)。具體有以下三種類型：

　?。?）專用、封閉型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)：該網(wǎng)絡(luò)規(guī)范是由各公司自行研制，往往是針對某一特定應(yīng)用領(lǐng)域而設(shè)，效率也是。但在相互連接時(shí)就顯得各項(xiàng)指標(biāo)參差不齊，推廣與維護(hù)都難以協(xié)調(diào)。專用型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)有三個(gè)發(fā)展方向：①走向封閉系統(tǒng)，以保證市場占有率。②走向開放型，使它成為標(biāo)準(zhǔn)。③設(shè)計(jì)專用的Gateway與開放型網(wǎng)絡(luò)連接。

　?。?）開放型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)：除了一些較簡單的標(biāo)準(zhǔn)是無條件開放外，大部分是有條件開放，或僅對成員開放。生產(chǎn)商必須成為該組織的成員，產(chǎn)品需經(jīng)過該組織的測試、，方可在該工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使用。

　?。?）標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)：符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158、IEC62026、ISO11519或歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，它們都會(huì)遵循ISO/OSI7層參考模型。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)大都只使用物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。一般工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的制定是根據(jù)現(xiàn)有的通信界面，或是自己設(shè)計(jì)通信IC，然后再依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)定數(shù)據(jù)傳輸格式。ISO的主要功能是為人們制訂國際標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致意見提供一種機(jī)制。其主要機(jī)構(gòu)及運(yùn)作規(guī)則都在一本名為ISO/IEC技術(shù)工作導(dǎo)則的文件中予以規(guī)定，其技術(shù)機(jī)構(gòu)在ISO是有800個(gè)技術(shù)委員會(huì)和分委員會(huì)，它們各有一個(gè)主席和一個(gè)秘書處，秘書處是由各成員國分別擔(dān)任，目前承擔(dān)秘書國工作的成員團(tuán)體有30個(gè)，各秘書處與位于日內(nèi)瓦的ISO中央秘書處保持直接聯(lián)系。通過這些工作機(jī)構(gòu)，ISO已經(jīng)發(fā)布了9200個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)，如ISO公制螺紋、ISO的A4紙張尺寸、ISO的集裝箱系列ISO的膠片速度代碼、ISO的開放系統(tǒng)互聯(lián) 系列和有名的ISO9000質(zhì)量管理系列標(biāo)準(zhǔn)。

　　目前IEC61158認(rèn)可的八種工業(yè)現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)分別是：Fieldbus Type1、Profibus、ControlNet、P-NET、Foundation Fieldbus、SwiftNet、WorldFIP和Interbus。

　　1.3 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)

　　現(xiàn)有的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)其應(yīng)用場合的不同分為以下幾種：

　?。?）SensorBus：低階網(wǎng)絡(luò)，通常用來連接低階的傳感器、執(zhí)行器等現(xiàn)場設(shè)備，傳輸數(shù)據(jù)量少，例如AS-i、Interbus-S。

　?。?）DeviceBus：它界定的范圍廣，只要是能對網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備提供通信或診斷功能的都屬于這種類型。例如CANOpen、DeviceNet、LonWorks、Profibus-DP。

　　（3）FieldBus：通常是架構(gòu)在Devicebus之上，用來傳輸大批量的數(shù)據(jù)，但傳輸速度較慢。有的也提供一些設(shè)備終端控制的功能，例如WorldFIP、Foundation Fieldbus、Profibus-PA。

　　（4）ControlBus：提供高階控制設(shè)備間的對等網(wǎng)絡(luò)通信。

　?。?）EnterpriseNet：企業(yè)的骨干網(wǎng)絡(luò)，一般為Ethernet TCP/IP。

　　這五類網(wǎng)絡(luò)的連接方式是，先將同一類型的網(wǎng)絡(luò)串接起來，然后再把不同類型的網(wǎng)絡(luò)通過Gateway連接起來。

　　1.4 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)范

　　目前工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可謂是百家爭鳴，各大公司都推出了相應(yīng)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，并力求占有更大的市場份額。這些標(biāo)準(zhǔn)都有各自的優(yōu)勢，也都各自在不同的應(yīng)用領(lǐng)域占有一定的市場。為了使大家對各種工業(yè)現(xiàn)場總線有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，這里對市場上常用的工業(yè)控制現(xiàn)場總線的規(guī)格性能進(jìn)行了匯總，如表1所示。

　　2  工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向——工業(yè)以太網(wǎng)

　　2.1 工業(yè)以太網(wǎng)的產(chǎn)生

　　以太網(wǎng)（Ethernet）的成功是有目共睹的，由于它具有高速與便宜的優(yōu)點(diǎn)以及建構(gòu)在TCP/UDP/IP下的各種應(yīng)用，足以彌補(bǔ)現(xiàn)有工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的不足，這一點(diǎn)從表2中以太網(wǎng)與傳統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場總線的對比就可以看出。以太網(wǎng)進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域是控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢，但大家更期待的是一個(gè)統(tǒng)一、開放的工業(yè)以太網(wǎng)規(guī)范。但事實(shí)并非如此，IEC61158認(rèn)可的八種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)作為工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展的結(jié)果，形成了四種不同的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，分別為：

　?。?）Foundation Fieldbus和WorldFIP 向Foundation Fieldbus HSE發(fā)展。

　?。?）ControlNet和DeviceNet向Ethernet/IP發(fā)展。

　?。?）Interbus和Modbus向IDA發(fā)展。

　?。?）Profibus向ProfiNet發(fā)展。

　　這四種工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，都有其支持廠商和相應(yīng)產(chǎn)品。一些國際組織也正積極推動(dòng)以太網(wǎng)進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域：IEEE正著手制定工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)通信的新標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將使網(wǎng)絡(luò)能看到“對象”。IEEE是一個(gè)國際性的電子技術(shù)與信息科學(xué)工程師的協(xié)會(huì)，是世界上的技術(shù)組織之一（成員人數(shù)），擁有來自175個(gè)國家的36萬會(huì)員（到2005年）。

　　2.2 工業(yè)以太網(wǎng)的內(nèi)涵

　　所謂工業(yè)以太網(wǎng)，一般來講是指技術(shù)上與商用以太網(wǎng)兼容，但在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)又能在實(shí)時(shí)性、材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強(qiáng)度以及適用性等方面滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。工業(yè)以太網(wǎng)并不是要將所有的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)全部改成以太網(wǎng)，而是要將原來工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層定義的數(shù)據(jù)信息封包在以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層內(nèi)。工業(yè)以太網(wǎng)規(guī)范主要規(guī)定了三件事情。

　?。?）一套共用的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)。這樣，數(shù)據(jù)封裝的定義與解釋才有了基準(zhǔn)。

　?。?）適用于工業(yè)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。許多場合需要工業(yè)規(guī)格的連接器，原來以太網(wǎng)的RJ45接頭不適用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。

　?。?）特殊用途的通信模式。有些應(yīng)用，特別是運(yùn)動(dòng)控制必須要求實(shí)時(shí)性和確定性。本質(zhì)上，以太網(wǎng)并不是一個(gè)實(shí)時(shí)性網(wǎng)絡(luò)，它只能保證數(shù)據(jù)可以到達(dá)，但不能保證到達(dá)的時(shí)間。

　　2.3 工業(yè)以太網(wǎng)面臨的技術(shù)問題與解決辦法

　　以太網(wǎng)在商業(yè)環(huán)境的應(yīng)用非常成功，但在工業(yè)環(huán)境卻面臨著一些技術(shù)問題。

　?。?）以太網(wǎng)的非實(shí)時(shí)性：以太網(wǎng)技術(shù)采用CSMA/CD帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問機(jī)制，是一種非確定性的通信調(diào)度方式。網(wǎng)絡(luò)每個(gè)節(jié)點(diǎn)要通過競爭來取得信息的發(fā)送權(quán)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較大時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸不能滿足工業(yè)控制的實(shí)時(shí)要求。解決此問題的方法就是避免碰撞發(fā)生。通過提高以太網(wǎng)的速度，雖然這樣也無法避免碰撞，但是可以降低碰撞機(jī)率。另一種方法是為實(shí)時(shí)性要求較高的設(shè)備保留固定網(wǎng)絡(luò)頻寬（或固定服務(wù)時(shí)間）。CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect），即載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測方法是一種爭用型的介質(zhì)訪問控制協(xié)議。它起源于美國夏威夷大學(xué)開發(fā)的ALOHA網(wǎng)所采用的爭用型協(xié)議，并進(jìn)行了改進(jìn)，使之具有比ALOHA協(xié)議更高的介質(zhì)利用率。 CSMA/CD是一種分布式介質(zhì)訪問控制協(xié)議，網(wǎng)中的各個(gè)站（節(jié)點(diǎn)）都能獨(dú)立地決定數(shù)據(jù)幀的發(fā)送與接收。每個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前，首先要進(jìn)行載波監(jiān)聽，只有介質(zhì)空閑時(shí)，才允許發(fā)送幀。這時(shí)，如果兩個(gè)以上的站同時(shí)監(jiān)聽到介質(zhì)空閑并發(fā)送幀，則會(huì)產(chǎn)生沖突現(xiàn)象，這使發(fā)送的幀都成為無效幀，發(fā)送隨即宣告失敗。每個(gè)站必須有能力隨時(shí)檢測沖突是否發(fā)生，一旦發(fā)生沖突，則應(yīng)停止發(fā)送，以免介質(zhì)帶寬因傳送無效幀而被白白浪費(fèi)，然后隨機(jī)延時(shí)一段時(shí)間后，再重新爭用介質(zhì)，重發(fā)送幀。CSMA/CD協(xié)議簡單、可靠，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（如Ethernet）被廣泛使用。

　　（2）無法實(shí)現(xiàn)異質(zhì)平臺(tái)整合（Interoperability）：因?yàn)橐蕴W(wǎng)只定義了物理層與數(shù)據(jù)鏈路層，在當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)林立的環(huán)境下，跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換是無法實(shí)現(xiàn)的。

　?。?）無法滿足工業(yè)環(huán)境要求：商用以太網(wǎng)所用的接頭、集線器、交換機(jī)和電纜等設(shè)備都是為辦公環(huán)境而設(shè)計(jì)的，并沒有考慮工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性要求，如超高或超低的工作溫度，大馬達(dá)或大導(dǎo)體產(chǎn)生的強(qiáng)電磁噪聲等，因此不能直接應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。

　　針對以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境所面臨的一些問題，許多現(xiàn)場總線組織和國際公司采用了多種方法來對以太網(wǎng)進(jìn)行改進(jìn)，以使其能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的要求。如HSE、Ethernet/IP和Modbus/TCP采用以太網(wǎng)與TCP/IP相結(jié)合的方法；TEMPRA、CSMA/DCR和GIT-CSMA/CD采用直接修改以太網(wǎng)MAC的方法；Ethrenet Powerlink和Profinet采用基于時(shí)間槽的分時(shí)調(diào)度方式等。

　　3  運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)

　　3.1 運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)定義

　　國內(nèi)外現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品主要包括四種類型：運(yùn)動(dòng)控制器就是控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式：比如電動(dòng)機(jī)在由行程開關(guān)控制交流接觸器而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)物體向上運(yùn)行達(dá)到指定位置后又向下運(yùn)行，或者用時(shí)間繼電器控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)一會(huì)停一會(huì)再轉(zhuǎn)一會(huì)再停。運(yùn)動(dòng)控制（MC）是自動(dòng)化的一個(gè)分支，它使用通稱為伺服機(jī)構(gòu)的一些設(shè)備如液壓泵，線性執(zhí)行機(jī)或者是電機(jī)來控制機(jī)器的位置和/或速度。運(yùn)動(dòng)控制在機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在專用機(jī)器中的應(yīng)用更復(fù)雜，因?yàn)楹笳哌\(yùn)動(dòng)形式更簡單，通常被稱為通用運(yùn)動(dòng)控制（GMC）?；赑C機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制器、PLC型運(yùn)動(dòng)控制器、“PC機(jī)+運(yùn)動(dòng)控制卡”型運(yùn)動(dòng)控制器和基于嵌入式計(jì)算的運(yùn)動(dòng)控制器。其中基于嵌入式計(jì)算的運(yùn)動(dòng)控制器是今后運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)展的方向，它使用了一個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PC機(jī)，而且它通過運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（Motion Network）實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化控制，它不僅包含物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的定義，也必須定義屬于應(yīng)用層的運(yùn)動(dòng)控制軟件界面，這樣才能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中強(qiáng)調(diào)的異質(zhì)平臺(tái)整合。

　　3.2 運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢

　　SERCOS（Serial Real-time Communication System）是近十年來運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要的規(guī)范。SERCOS（serial real time communication specification,串行實(shí)時(shí)通信協(xié)議）是一種用于數(shù)字伺服和傳動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)場總線接口和數(shù)據(jù)交換協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與數(shù)字伺服系統(tǒng)、傳感器和可編程控制器I/O口之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊，也可以理解為是一個(gè)開放的智能控制、數(shù)字化驅(qū)動(dòng)接口是用于高速串聯(lián)的，閉環(huán)數(shù)據(jù)在光纖上進(jìn)行實(shí)時(shí)通信的接口。1995年，SERCOS接口協(xié)議被批準(zhǔn)為IEC1491 SYSTEM-Interface國際標(biāo)準(zhǔn)。它也是目前用于數(shù)字伺服和傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊的國際標(biāo)準(zhǔn)，在各種數(shù)控機(jī)械設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。它用光纖連接CNC與多軸伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，采取固定周期的方式將運(yùn)動(dòng)控制指令（通常是位置命令）由CNC傳給各軸，傳輸速度為16Mbps，通信協(xié)議是HDLC。近年來已經(jīng)有一些大公司著手制定基于以太網(wǎng)和Firewire的運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，這兩種規(guī)格都提供了開放式的軟硬件解決方案，而且性能、可靠性與價(jià)格都能夠得到保證。Firewire運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也提出了一種運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的新思維，稱作“Soft-motion”。它是將原本屬于CNC負(fù)責(zé)的軌跡規(guī)劃工作，分散到各個(gè)軸的智能型驅(qū)動(dòng)器上。當(dāng)然，這種能力有賴于驅(qū)動(dòng)器之間的高速通信能力。SERCOS提出的網(wǎng)絡(luò)化閉環(huán)回路控制觀念，在高速網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下更容易實(shí)現(xiàn)。SynqNet是以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，它可以同步連接32個(gè)軸。SERCOS在第三代版本中也作了大幅改進(jìn)，它除了在網(wǎng)絡(luò)的同步性與實(shí)時(shí)性方面有所加強(qiáng)外，也在應(yīng)用層制定了相應(yīng)的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.3 PROFIdrive

　　PROFIdrive是PROFIBUS為驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用制定的網(wǎng)絡(luò)規(guī)范。它基于PROFIBUS版本DP-V2，特別側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)控制[2]：

　?。?）Slave-to-Slave通信：Slave端可以用廣播的方式彼此通信，而不再經(jīng)由Master端轉(zhuǎn)接。這種方式允許Slave端直接從另一個(gè)Slave端讀取數(shù)據(jù)。

　?。?）同步傳輸（Isochronous）：這讓Master端與Slave端的時(shí)序同步和運(yùn)動(dòng)軌跡的不因彼此時(shí)序的偏差而降低。

　　PROFIdrive為運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提供了五種應(yīng)用模式：

　?。?）Standard Drive（class1）：通過PROFIBUS下達(dá)驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)控制指令（速度命令），閉環(huán)回路控制由驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行。

　　（2）Standard Drive with Technological Function（class2）：主控制器將一個(gè)控制主程序（Process）分割為幾個(gè)子程序，然后交給Slave端執(zhí)行。因?yàn)樽映绦蛑g通常都會(huì)互相調(diào)用，所以這種分散式控制系統(tǒng)著重Slave端的交互通信能力。

　?。?）Positioning Drive（class3）：整合一個(gè)額外的位置回路來增加應(yīng)用領(lǐng)域。

　?。?）Central Motion Control（class4，5）：運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（驅(qū)動(dòng)器）的閉環(huán)回路控制是經(jīng)由PROFIBUS在CNC端進(jìn)行。這種架構(gòu)特別適用于線馬達(dá)的復(fù)雜應(yīng)用。

　?。?）Distributed Automation by Clocked Process or Electronic Shafts（class6）：適用于需要Slave端通信與時(shí)序同步功能的場合。

　　3.4 基于嵌入式Internet的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　嵌入式技術(shù)執(zhí)行專用功能并被內(nèi)部計(jì)算機(jī)控制的設(shè)備或者系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)不能使用通用型計(jì)算機(jī)，而且運(yùn)行的是固化的軟件，用術(shù)語表示就是固件（firmware），終端用戶很難或者不可能改變固件。入式是一種專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作為裝置或設(shè)備的一部分。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實(shí)上，所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備，如手表、微波爐、錄像機(jī)、汽車等，都使用嵌入式系統(tǒng)，有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng)，但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是是由單個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)控制邏輯。嵌入式技術(shù)近年來得到了飛速的發(fā)展，但是嵌入式產(chǎn)業(yè)涉及的領(lǐng)域非常廣泛，彼此之間的特點(diǎn)也相當(dāng)明顯。例如很多行業(yè)：手機(jī)、PDA、車載導(dǎo)航、工控、、多媒體終端、網(wǎng)關(guān)、數(shù)字電視…… 主要解決如何通過Web和嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)從不同子網(wǎng)、不同物理區(qū)域?qū)尤氲絀nternet的設(shè)備和異類子網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控、診斷、管理及維護(hù)等操作，使用戶對接入到Internet上的各種設(shè)備或其他類型的子網(wǎng)具有遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷和管理的能力。

　　嵌入式系統(tǒng)由于其自身硬件資源有限，不同于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因此由通用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)現(xiàn)的存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信等功能模塊不可能在嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)核中全部實(shí)現(xiàn)。

　　傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制器基本上沒有考慮網(wǎng)絡(luò)通信的問題。但隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通信已經(jīng)是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所必須考慮的問題。目前發(fā)展的趨勢是利用嵌入式Internet技術(shù)來解決運(yùn)動(dòng)控制器的網(wǎng)絡(luò)通信問題。可以說嵌入式Internet技術(shù)是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與Internet技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，它的誕生是對Internet技術(shù)的一個(gè)重要補(bǔ)充。

　　4  結(jié)  論

　　本文系統(tǒng)地概述了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀，對比分析了以太網(wǎng)和傳統(tǒng)現(xiàn)場總線之間的異同，深入研究了以太網(wǎng)在工業(yè)控制應(yīng)用中存在的技術(shù)問題及解決方法，并詳細(xì)敘述了工業(yè)以太網(wǎng)的研究現(xiàn)狀和成果，對運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀，特別是基于嵌入式Internet技術(shù)的運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)新理念進(jìn)行了研究分析。由此指出，工業(yè)以太網(wǎng)適應(yīng)了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，尤其是在解決運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)要求的實(shí)時(shí)性與確定性方面有著不可替代的優(yōu)勢。