板件柔性制造系统的网络通信方式
1.网络通信协议标准（ISO/OSI）
板件柔性制造系统各组成部分按照生产计划和调度要求协调一致地工作，主要依靠加工信息在控制网络中按预先设定的规则进行准确、实时的交换和集成。为使网络通信规则标准化，1977年国际标准化组织（ISO）提出“开放系统互连网络参考模型”（OSI，Open System Interconnect Reference Model），简称ISO/OSI参考模型。ISO/OSI是网络通信的层次协议，共分为七个层次，如图6-9-10所示。
图6-9-9 对等式总线互联结构
图6-9-10 ISO/OSI网络协议模型
ISO/OSI网络通信协议规范了网络通信产品的研究和开发，使开发的网络通信产品是开放式系统，对不同的网络系统具有可移植性、交互操作性和交互一致性等特点。有关ISO/OSI标准的具体内容可参阅有关资料。
2.制造自动化协议（MAP）
板件柔性制造系统是以板材零件为加工对象的柔性制造系统，其计算机控制网络是一种工业局域网，具有柔性制造系统控制网络的共同特性。针对制造企业生产现场的环境恶劣、加工设备之间通信的高可靠性和实时性等要求，以及在柔性制造系统局域网中，包含有大量的智能化程度不一、来自不同厂商的加工设备，这些设备之间无法进行数据交换，美国通用汽车公司（GM）根据ISO/OSI网络协议模型和IEEE802委员会制定的计算机局域网通信协议标准，开发出适用于制造业生产自动化通信联网的局域网协议，称为制造自动化协议（MAP，Manufacturing Automation Protocol），于1982年推出了MAP1.0版本。
MAP的产生引起国际工业界的重视，欧洲、美国、日本、韩国、澳大利亚等国相继投入人力、物力进行MAP的应用研究，推出适应于不同应用环境的MAP产品，如：包括OSI七个层次的Full-MAP、仅含OSI三个层次的Mini-MAP和同时实现Full-MAP和Mini-MAP两种结构功能和相互操作的增强型MAP等。MAP协议逐步成为一种事实上的工业标准，目前，已推出MAP3.0版本。
一个典型的MAP应用如图6-9-11所示。MAP协议以宽带网系统为基础，有关MAP协议的标准及其数据传输原理可参阅有关资料。
图6-9-11 典型的MAP网络结构
3.现场总线通信协议
设备层各加工设备之间及加工设备与物流系统之间数据通信的特点是：
1）通信内容较短，但通信频度高。随机、自发产生的信息相对较少，可以使通信协议大大简化，无需ISO/OSI全七层数据通信模型。
2）信息传递主要在设备与设备之间进行，故对通信的可靠性要求高。
3）信息传递实时性高，通信响应时间一般≤20ms。如果响应被延时，可能导致系统暂时或永久地崩溃。
4）由于过程控制中导致网络瘫痪的潜在因素很多，故要求具有一定的故障诊断和容错能力。
为此，IEC（International Electrotechnical Commis-sion）提出最底层次上工业控制总线的解决方案，称为现场总线（Fieldbus）。世界上许多设备制造公司和研究机构都致力于现场总线通信标准的研究，美国ISA的SP50委员会的定义为：“Fieldbus是一种串行的、数字数据通信链路，它沟通了生产和过程领域的基本控制设备（即现场级设备）和更高层次自动和控制领域的自动化控制设备（车间级设备）之间的联系”。所述的现场级设备包括现场安装的各种传感器、执行驱动元件、设备控制器和工业控制机等。
现场总线（Fieldbus）一般采用双绞线、同轴电缆作为通信传输介质，使用统一的网络结构，现场联网方便：主要采用包括物理层、联络层和应用层的三层通信协议模型，数据传输速度快、可靠，现场总线规范的响应时间大约1～5ms；具有定义完备的协议信息服务，并尽可能采用已被证明是可靠的技术。
同时，现场总线（Fieldbus）的管理还包括错误诊断和维修程序，允许在低层次的硬件、软件中建立其主结构冗余，可以进行网络吞吐量和误码率的总线监测，以提高底层控制的安全性和可靠性，有效地避免系统性能下降或网络崩溃现象的发生。
目前，国际上实用的现场总线（Fieldbus）结构有：
（1）三层结构的Fieldbus 这种结构由物理层、数据链路层、应用层三层组成，流量控制和差错处理完全在数据链路层完成，可靠的数据传输既可通过数据链路层也可通过应用层来实现。这种结构的优点是结构简单，协议易于实现，成本低。缺点是灵活性差，需要用网桥等方法才能与其他不同的网络连接，无法直接支持一些如Tokenbus或MMS这些现成的标准。
属于这类结构的网络通信产品有：美国Intel公司的位总线网络（Bitbus）、法国几家高技术公司推出的FIP、目前流行的德国Bosch公司推出的CAN总线（CONTROLLERAREANETWORK，控制器局部网）等。
（2）四层结构的Fieldbus 四层结构的Field-bus是在三层基本结构的基础上，增加网络层或传输层，比三层结构提供更多的功能。增加网络层的四层结构Fieldbus，可以方便地实现与其他网络的连接。增加传输层的四层结构Fieldbus，为数据的网络传输提供了更大的自由度和灵活性，它对差错处理可在链路层和传输层分别进行，可以在一些层次上采用现成的标准，而且还可以为功能的扩展留有余地。
德国的8家主要电气企业和研究所联合推出Pro-fibus属于包含传输层的四层结构Fieldbus，它提供MMS协议标准等功能，在总长1200m范围内可以最多连接122个站点。
（3）五层结构的Fieldbus 五层结构的Fieldbus由物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层组成。它在功能上和性能上包括了三层和四层结构Fieldbus的全部功能及其相应的优点，其缺点是实现过程比较复杂，而且对于具体的应用来说，很多功能实际上并不需要。