與傳統(tǒng)的基于非以太網(wǎng)的工業(yè)解決方案相比,以太網(wǎng)技術(shù)具有更高的性能和優(yōu)勢(shì)。標(biāo)準(zhǔn)不止一個(gè)嗎?二十年前,現(xiàn)場(chǎng)總線出現(xiàn)的時(shí)候就被問(wèn)過(guò)同樣的問(wèn)題。
二十多年前,剛開(kāi)始發(fā)展的時(shí)候,有許多種不同的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化和過(guò)程控制中。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展,出現(xiàn)了幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn),分別專注于不同的細(xì)分市場(chǎng)。
在不同類型的設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)使用不同類型的網(wǎng)絡(luò),更具靈活性。由于組件的數(shù)量非常低, 控制和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的總體成本仍然非常高,特別是在布線方面。
在全球企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)端口的安裝數(shù)量超過(guò)5億,以太網(wǎng)是主要的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)具備廣泛的使用性、開(kāi)放性、高效性和性價(jià)比等特點(diǎn),并且也容易安裝、管理和維護(hù),因此被廣泛的使用。
與傳統(tǒng)的基于非以太網(wǎng)的工業(yè)解決方案相比,以太網(wǎng)技術(shù)具有更高的性能和優(yōu)勢(shì)。因?yàn)樗腔诠I(yè)標(biāo)準(zhǔn),可以運(yùn)用在任何品牌下的具有以太網(wǎng)的設(shè)備連接。不過(guò),在工業(yè)應(yīng)用中,
標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)具有以下缺點(diǎn):
"與其它設(shè)備網(wǎng)絡(luò)例如CANopen和DeviceNet 相比,它似乎不能應(yīng)用在最底層。
"它容易受到抵觸,沒(méi)有固定的特性,因此無(wú)法滿足過(guò)程控制的實(shí)時(shí)操作。
"它不能有效的使用帶寬。
"以太網(wǎng)的開(kāi)放性,容易產(chǎn)生安全問(wèn)題。
"標(biāo)準(zhǔn)電話類型連接器不滿足工業(yè)設(shè)備的物理需求。
盡管有這些缺點(diǎn),但是工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)還是超越了現(xiàn)場(chǎng)總線。
"與英特網(wǎng)以及內(nèi)聯(lián)網(wǎng)屬同質(zhì)網(wǎng)絡(luò),是這兩者的綜合。
"路由器和服務(wù)器強(qiáng)制IP尋址和TCP傳輸。
"用更大的帶寬和數(shù)據(jù)來(lái)滿足智能工業(yè)設(shè)備之間的通訊。
"對(duì)于特定的控制應(yīng)用,可以采用更快的實(shí)時(shí)通訊和同步。
"能夠?yàn)檫h(yuǎn)距離、更廣泛的領(lǐng)域的設(shè)備建立連接及分配地址,這在大型工廠環(huán)境中至關(guān)重要。
"簡(jiǎn)單的集成網(wǎng)絡(luò)可應(yīng)用在商業(yè)辦公環(huán)境。
"在線更新的軟件,可以遠(yuǎn)程配置和錯(cuò)誤處理。
"巨大的市場(chǎng)使得以太網(wǎng)產(chǎn)品和組件更便宜,使用廣泛并且測(cè)試全面。
"能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的接入點(diǎn)、路由器、交換機(jī)、集線器、電纜和光纖。
"自然連接"傳感器到交換機(jī)"。
以太網(wǎng)技術(shù)正在被多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)組織接受和推廣,包括PI、ODVA、CANopen,Modbus等組織。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)使這些系統(tǒng)更可互操作的。
縮小差異
自動(dòng)化和控制協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有明顯的不同。不過(guò),大部分控制系統(tǒng)制造商現(xiàn)在都把以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的版本和更高高級(jí)的以太網(wǎng)相關(guān)協(xié)議合并在產(chǎn)品中。
如今,"工業(yè)以太網(wǎng)"可以提供多種不同的專業(yè)版本。在快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)中,有超過(guò)20個(gè)不同的協(xié)議,每個(gè)都可提供滿足不同的實(shí)時(shí)和成本需求。下面是一些應(yīng)該比較廣泛的版本:
"Profinet:PI開(kāi)發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。PI宣稱有超過(guò)200萬(wàn)臺(tái)Profinet設(shè)備正在安裝使用,2012年,Profinet工程師認(rèn)證數(shù)量超過(guò)了Profibus。
"EtherCAT:由倍福開(kāi)發(fā),提供實(shí)時(shí)性能,通過(guò)雙絞線和光纖媒體支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
"Ethernet/IP:羅克韋爾自動(dòng)化附屬組織CI和ODVA支持。
"Modbus TCP:允許廣泛使用的Modbus協(xié)議運(yùn)用于基于TCP/IP協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)絡(luò)。
"以太網(wǎng)Powerlink:結(jié)合CANopen可以提供準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)性操作。
標(biāo)準(zhǔn)不止一個(gè)嗎?二十年前,現(xiàn)場(chǎng)總線出現(xiàn)的時(shí)候也被問(wèn)過(guò)同樣的問(wèn)題。并行推廣不同工業(yè)的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)給最終用戶帶來(lái)了困惑。但是,曾經(jīng)被認(rèn)為局限于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的解決方案,現(xiàn)今成為了可以滿足工業(yè)環(huán)境獨(dú)特需求的有力技術(shù)。









