摘要：本文主要分析了网络结构，以及异构网络集成的现状和不足，并提出了一些想法。
关键词：集成；异构网络；集成方法；
一、网络结构
该监控系统有3 层网络结构，即现场总线层、控制总线层、厂级网络，3 级网络形成整个系统的传输通道。具体而言是 DEVICENET 现场总线层、PＲOFIBUS－ DP 控制总线层、ETHEＲNET 厂级网络。本系统中使用了 DEVICENET 转 PＲOFIBUS － DP 的网关 PD －100S，在建立 PＲOFIBUS － DP 控制总线层和 DEVI-CENET 现场总线层连接的通讯网络中，网关 PD －100S 分别做了 DEVICENET 侧和 PＲOFIBUS － DP 侧的从站。
1.控制总线层是上位主控系统与网关 PD －100S 进行数据通讯的传输通道，应用 POFIBUS － DP总线协议进行通讯。PＲOFIBUS － DP 是高速网络，通讯速率达到 12 Mbit/s。主要应用于现场级控制系统与远程 I/O 的通讯。PＲOFIBUS － DP 总线协议主站和从站之间采用轮循的通讯方式，一条 PＲOFIBUS － DP总线可以最多连接126 个从站设备，因其响应速度快，所以比较适合在制造业中使用。
2.厂级网络是通过标准以太网协议建立现场级仿真制冷系统与现场控制子系统以及上位主控系统与操作员站的厂级网络通讯。即现场下位控制子系统通过以太网向现场监控画面实时传输现场信息，操作员站通过以太网对主控系统的相关数据进行监控，进而对现场制冷系统进行监控。
二、异构网络集成现状和不足
异构网络集成的目的是通过一定的方式使得原来由异构的、不能直接通信的协议所支持的网络并存于某一更大范围的网络内，并且在这些异构的网络间实现信息的传递.异构网络集成的本质是异构协议的集成。目前，没有一种规范的统一的方法实现异构网络的集成.一般来说，依据具体情况具体分析加以解决.常见的网络集成技术有：
（1）直接集成法.这是一种最为常见的方法，见图 1.由于建立某个特定网络时只会遇到几种特定的网络协议，要使得这几种网络协议间能互相通信的需求是明确的，所以网络集成者往往会利用网桥（bridge）、路由器（router）和网关（gateway）直接实现协议迁移，达到集成的目的.现在众多的集成产品采用这种方法.直接集成法的缺点是通用性差.
图 1 直接集成法的工作原理
（2）协议枚举法.这种方法将多种协议同时保存在一台机器上，在特定情况下运行特定的协议，用手工方式实现运行协议的转变.这种方法的优点是实现非常方便，只需要提供协议的驱动模块，协议之间不存在转换，但要增加协议执行的全局控制.参看图 2.这种方法适合于计算机资源不足或者协议使用有阶段性的情况.由 DEC公司研制开发的操作系统 ULT RIX就采用了这种集成方法。这种集成方法的缺点在于由于将协议作为一个不可分隔的整体对待，因此处理数据的层次较高，影响系统效率；此外，这种集成方法要求系统管理员或用户能够正确选择恰当的通信协议和处理软件。
图 2 枚举集成法工作原理
三、异构网络集成方法新思路
由于新协议的不断出现，以及对同一协议不同实现的增多，使现有的网络集成方法都存在着不同程度的不足，促使我们去探讨新的方法和思路。
1.智能集成
我们认为智能化是未来集成方法应该具有的特征.随着网络技术的高速化，网络应用需求的提高，网络资源合理利用是一个重要的研究课题.网络资源利用和管理趋于精细化，网络服务质量有待控制.在这种情况下，当在某台计算机内运行着多种协议，在特定情况下又有多种协议可供运行选择时，我们应该让集成方法具有更为科学的依据，智能地选择协议执行.这也就是说，协议集成不再仅仅涉及服务的集成，同时也必须对服务质量加以综合的和全局的评判和保证.该方法涉及的参数有：可供选择的协议、要求的网络服务质量、协议功能的分解及表示和当前网络状态。
智能集成方法具有很多的优点，它能够方便地集成新的网络协议，最大可能地提高整个网络系统的效率，把网络作为一个整体对待.它有可能成为新一代的集成方法。
在采用智能集成法时必然会占用大量的存储空间以保存多种协议，于是可以有另一种方法来体现集成智能化—— 动态构造协议.当有新协议要集成时，只要将其特殊之处特别实现，利用 OO的对象继承和重用技术，按一定的加法算式连接已有功能模块。
影响未来网络协议集成方法的另一个重要方面是效率.集成的目的既要屏蔽协议的差异，还要屏蔽由屏蔽协议差异引起的效率差异.解决效率问题可以从多方面着手，如面向对象程序设计方法、软件重用技术、设计优化和并行处理等手段。
2.单点集成.所谓单点集成是指任何协议只要能与抽象协议兼容，则它就可以与其它任何与抽象协议兼容的协议在它们服务交集的范围内正确通信的集成方法.它的优势体现在对于新协议只要能保证与抽象协议通信，那么就能保证与该网内其它协议通信，而不必去修改已经存在的协议及其支持的应用软件，不影响现状，从而有效地改善了集成的通用性和灵活性.它与中件集成法的区别在于，中件集成法仍是以解决几个特定网络集成为目标，应用范围上有其局限性。
抽象协议应该具有怎样的特征呢？首先它能够全面反映协议所具有的功能和特点。其二，抽象协议能够指明原协议中通信步骤的相关性。因此，从某个角度看，抽象协议是对协议抽象而又形式化的表示.这种表示可以有多种形式来表达，比如用抽象语言描述等。抽象协议与其它抽象语言，如 Estelle语言，描述的不同之处在于除了有状态变化过程外，它还应有时序变化过程，因此在抽象协议中需要增加对时间的描述。
实际上这种集成的思想已经有了很多的应用。在 MMS协议中，为了提供一种对不同实设备控制的统一方法，提出了虚拟制造设备（VMD）的概念.事实证明，MMS及其伴随标准的应用为工厂车间级自动化打下了坚
实的基础，是一个成功的范例。
单点集成方法还要走很长一段路，因为现有的流行协议都不能充当抽象协议的角色。对于 ISO /OSI/RM，由于其框架文件本身存在的缺陷，需要进行修改，以适应当前技术的发展，延长其具有指导意义的生命周期。对于抽象协议来说，通过对通信协议特征和形式的研究，重新制订新的标准和规范，以彻底解决面临的新的集成问题，又能无缝与现状相衔接。
参考文献：
[1]西门子DCS与Modbus PLC的异构集成[J].孙竹梅，平国楠，王琦. 自动化与仪器仪表.。2016（12）
[2]汪文杰（1972-），男，安徽铜陵人，本科，高级工程师，从事电力信息运维与安全运维工作
[3]网络媒体大数据中的异构网络对齐关键技术和应用研究[J].王莉，郑婷一，李明. 太原理工大学学报.2017（03）
论文作者:熊鹰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：协议论文; 网络论文; 方法论文; 抽象论文; 异构论文; 厂级论文; 总线论文; 《基层建设》2019年第6期论文;