0．引言
在厂站自动化领域，各种现场总线连接各种现场控制器以及上位监控机系统，起着传递自动化信息（监控信息）的作用，一直是过程控制通讯中的主角。而以太网以其所具有的高速度（高带宽）、开放性、低成本、存在广泛应用的软硬件支持等明显优势正从不同途径进入到厂站自动化和过程控制市场，越来越多的厂站自动化领域引入了以太网作为其过程控制系统集成的基本手段，在很多情况下，以太网已经取代了现场总线在过程控制中的地位和作用。
但是，厂站自动化和工业控制的历史和特点决定了有大量的现场设备无法直接接入以太网，例如有大量的现场监控装置为RS232／485／422接口，以及其他现场总线接口如PROFIBUS、CAN等等，如何将这些设备接入以太网是以太网这一具有较大性价比优势的通讯模式能否真正在厂站自动化和工业控制中得到广泛应用的关键。
通讯网关是一个自然的选择，通过通讯网关可以实现其他通讯模式与以太网的衔接，从而实现以以太网为主要框架的高性价比的网络监控自动化系统。以往，这种通讯网关一般都采用工控机，即工控机一方面具备网络接口，一方面通过插通讯卡（例如串口卡、现场总线卡等等）具备其他现场总线接口，通过在工控机上运行的网关软件实现网关功能。随着目前分布式控制模式的流行，要求现场控制装置能够直接上网，采用工控机作为网关的局限性越来越多的体现出来，而对一种能够直接嵌入监控装置内部的通讯网关的需求就显得越来越迫切。
1．以太网型厂站监控系统的构成
目前，以太网在工业控制中应用的基本模式通常有两种，其一为星型网结构，网络通讯节点（具备以太网接口的工业控制器）通过交换机（或集线器）组成可级联的星型网，这种模式最为常见，它要求网络节点分布相对集中，否则将会带来布线上的困难。其二为环形以太网结构，所有的网络通讯节点都必须具备环型以太网接口或通过专用的、具备环网接口的小型交换机组成环形以太网，可以构成光纤环网和五类线环网，环网的模式不要求网络节点分布集中，可以将分散于现场的具备以太网接口的工业控制器以较少的布线代价加以集成，这种模式比较符合具备通讯接口的现场控制器分散布置的分散式厂站监控系统的要求，特别是工业控制器分布相距较远的情况。
由于星型网是一种从商用直接转化而来的模式，可以直接使用电信或普通商用的交换机来集成监控系统中的网络设备，且一般性能都能满足要求，所以其应用比较广泛，但星型以太网的拓扑结构在许多场合不能完全反映分散式厂站监控系统中监控设备和监控点分散分布的特点，在工业现场应用中存在一定的局限性，无法与在工业现场广泛使用的现场总线相比。而环形以太网则更加符合分散式监控系统的要求，更加类似于现场总线在工业现场设备集成中的作用。
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机械通会员 《中华机械》杂志