在工业网络系统的深渊中485协议与Modbus协议相互呼唤却又如同迷失在未知的传输之路上它们如何共存

  • 媒体报道
  • 2024年12月21日
  • 工业网络系统,是融合了自动控制技术、计算机技术和通信网络技术的一种动态系统。这类系统通过网络实现了信息系统与工业物理过程的协同,达到生产最优化、流程简化、效率最大化,对促进工业制造数字化、网络化和智能化发展至关重要。这种一体化设计不仅具有结构网络化、高效现场控制和功能分散等优点,而且对于实现工业信息物理系统智能化和互联也是核心。 然而,这种感知-通信-控制一体化设计面临诸多挑战。例如

在工业网络系统的深渊中485协议与Modbus协议相互呼唤却又如同迷失在未知的传输之路上它们如何共存

工业网络系统,是融合了自动控制技术、计算机技术和通信网络技术的一种动态系统。这类系统通过网络实现了信息系统与工业物理过程的协同,达到生产最优化、流程简化、效率最大化,对促进工业制造数字化、网络化和智能化发展至关重要。这种一体化设计不仅具有结构网络化、高效现场控制和功能分散等优点,而且对于实现工业信息物理系统智能化和互联也是核心。

然而,这种感知-通信-控制一体化设计面临诸多挑战。例如,资源受限条件下的异构终端难以融合;复杂多变的通信环境,时间确定性与传输可靠性要求高;以及,在网络环境下信息和控制交互耦合的问题等。

为了解决这些挑战,我们需要综合利用控制理论、通信理论以及计算科学,将分析与设计必须满足对实时可靠泛在通信和敏捷精确协同控制需求。在这样的背景下,本文围绕“感知-传输-控制一体化”框架,从非理想通信下异构网络分布式融合估计、中间层适变传输到复杂系统协同控中的三个方面综述了国内外研究现状及进展。

为了实现这一目标,本文提出了一种新的分层架构,其中底层部署边缘估计终端负责原始感知数据预处理并进行信息转发,以减少直接传送给融合中心所消耗能量和资源。此外,每个簇部署一个边缘估计终端,并使用地理位置将终端进行分簇,以提高信息交互可靠性并降低冲突发生概率。

最后,本文强调了感知-通信-控制的一体设计使得感知过程为控制提供信息支撑,传输过程保证实时可靠交互,而 控制则为保持稳定高效运行提供决策,这有助于提升协同能力。本研究尚处于探索阶段,但随着跨学科领域不断取得新成果,一体设计范式也将不断涌现,并且应用范围会越来越广泛。

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