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現(xiàn)場總線

工業(yè)以太網(wǎng)的普及為工業(yè)智能化發(fā)展注入活力

2025China.cn   2010年05月27日

題記:如果將一個制造工廠比作一個人的話,那么,連接設(shè)備與設(shè)備之間相互通信的工業(yè)以太網(wǎng)就是人體的神經(jīng)系統(tǒng),它能敏感地將各種信息反饋給指揮者,也是傳輸指令的重要通道。在現(xiàn)代化工廠中,工業(yè)以太網(wǎng)的使用已十分廣泛。而在現(xiàn)代工業(yè)全面邁向信息化的今天,更多的用戶利用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸,完成更加集成的工業(yè)自動化和信息化解決方案,現(xiàn)代工業(yè)也在工業(yè)以太網(wǎng)的推動下朝著更加智能化的方向發(fā)展。

  工業(yè)以太網(wǎng)的迅速普及為工業(yè)的發(fā)展注入了一股新鮮的活力。但如何選擇并使用好工業(yè)以太網(wǎng),卻是一門很大的學(xué)問。由于工業(yè)環(huán)境的特殊性,選擇工業(yè)以太網(wǎng)要從多方面去考慮,以太網(wǎng)通信協(xié)議、通信速率、安裝方式、散熱問題及周邊的工業(yè)環(huán)境,都對工業(yè)以太網(wǎng)的使用有非常大的影響。此外,還要考慮以太網(wǎng)的安全性、實時性及冗余等,需要設(shè)計工程師了解工業(yè)環(huán)境、生產(chǎn)流程及工業(yè)控制紡織等多方面因素。

  當(dāng)然,隨著西門子、羅克韋爾,以及倍福等一大批自動化公司的推廣,已經(jīng)有越來越多的自動化工程師加深了對工業(yè)以太網(wǎng)的了解,加大了工業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)現(xiàn)場實施的可能。

  要了解以太網(wǎng),必須要深入了解整個制造企業(yè)的需求。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步,未來的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)必然是集高速度、高帶寬于一體的網(wǎng)絡(luò),便于生產(chǎn)控制與規(guī)劃,可以對生產(chǎn)、物流、質(zhì)量控制及產(chǎn)品追蹤于一身。

  工業(yè)以太網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用方式多是基于商用以太網(wǎng)發(fā)展而來的,在全球主導(dǎo)的有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)工業(yè)領(lǐng)域的特點要求,采用以太網(wǎng)通信協(xié)議作為基本技術(shù)發(fā)展而生。工業(yè)以太網(wǎng)市場需求十分廣泛,無論是新建一條現(xiàn)代化的制造生產(chǎn)線,還是對舊有設(shè)備的改造,都會大量使用工業(yè)以太網(wǎng)。工業(yè)以太網(wǎng)的市場增長率也始終居高不下,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計,每年新增工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)量都將會是前一年的一倍左右。而隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)延展而帶動的PLC、DCS及PC_Based等控制類產(chǎn)品的市場容量,更是難以計算。與普通的以太網(wǎng)相比,工業(yè)以太網(wǎng)需要解決開放性、實時性、同步性、可靠性、抗干擾性及安全性等諸多方面的問題,這也是工業(yè)自動化廠商不同于普通IT廠商能為工業(yè)用戶帶去更大價值的地方。

  在工業(yè)上,起初的工業(yè)以太網(wǎng)更多地被應(yīng)用于管理層和控制層。隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,更多的以太網(wǎng)功能技術(shù)得以提高,使得工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用范圍更為廣闊。如在實時性方面,由于以太網(wǎng)的信息通訊采用的是信息順序傳輸?shù)姆绞?,這種方式當(dāng)通路擁擠的時候,就會造成一定的通路堵塞。這在對現(xiàn)場通訊實時性要求非常高的地方是不能滿足要求的。

  現(xiàn)在在工業(yè)中,通常會采用專用的工業(yè)以太網(wǎng)交換機,定義不同的太網(wǎng)幀優(yōu)先等級,讓用戶所希望的信息能夠以最快的速度傳遞出去。隨著實時性與同步性的解決,在紡織與汽車制造等多個領(lǐng)域應(yīng)用中,運動控制中已經(jīng)有許多人采用實時以太網(wǎng)。

  另外,包括profinet、EtherNet/IP及EtherCAT等以太網(wǎng)通訊協(xié)議都已經(jīng)開始或?qū)崿F(xiàn)了安全協(xié)議。相信隨著安全協(xié)議的采用,工業(yè)以太網(wǎng)會得到更多的應(yīng)用。

  此外,商用以太網(wǎng)中的無線技術(shù)也為以太網(wǎng)的工業(yè)應(yīng)用提供了更多的可能。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有移動靈活、易于安裝及成本低廉等優(yōu)點,尤其是隨著3G技術(shù)的成功應(yīng)用,更加證明了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟,使得無線技術(shù)在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用變得更加現(xiàn)實。

  在以太網(wǎng)逐步由工廠信息層向下延伸至控制層、執(zhí)行層的今天,工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用趨勢不言而喻。隨著信息化的進(jìn)步,工業(yè)以太網(wǎng)更擔(dān)負(fù)著貫穿整個工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的任務(wù),為生產(chǎn)制造實現(xiàn)更高度的集成、高效發(fā)揮著重要作用,實現(xiàn)一網(wǎng)到底不單單是工業(yè)以太網(wǎng)廠商的責(zé)任,更是工業(yè)自動化發(fā)展的未來。

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