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工业以太网与现场总线的有机结合

 以太网的引入将为控制系统的后续发展提供可能性,用户在技术升级方面无需独自的研究投人,对于这一点,任何现有的现场总线技术都是无法比拟的。同时,机器人技术、智能技术的发展都要求通信网络具有更高的带宽和性能控制工程网版权所有,通信协议有更高的灵活性,这些要求以太网都能很好地满足。

  虽然工业以太网在一些行业的应用上已经真正实现了一网到底,但对于另一些行业,现场总线和工业以太网将会并存多年。现场总线和工业以太网是当前工业控制应用中普遍采用的两个技术。虽然多种现场总线技术之间存在互不兼容,不同公司的控制器之间不能实现高速实时数据传输,以及信息网络存在协议上的鸿沟等导致的“自动化孤岛”等问题。但在控制网络中,网络故障的快速恢复、本质安全等问题依然是制约以太网全面应用的主要障碍。因此,一般在设备层仍然广泛地采用了现场总线技术,而工业以太网应用主要集中在制造执行层与设备层之间。这样既减少了用户的投资风险,又保护了用户的已有设备和技术投资。可以预计现场总线与工业以太网混存的状态还会持续相当长的时间。不过,可以肯定的是,以太网已经成为工业现场不可逆转的“存在”。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。

现场总线技术由于难以形成统一的标准,因而在很大程度影响了它的推广应用。另外单一的现场总线显然无法完成复杂的信息管理功能CONTROL ENGINEERING China版权所有,这使其与信息网络的集成变得十分自然。传统商用以太网是当今应用最广泛的通信技术,具有诸多优点。但是,以太网被认为是一种“非确定性”的网络,不能满足实时性要求,也不符合工业现场恶劣环境要求。随着工业以太网的发展,通信确定性与实时性、稳定性与可靠性、安全性、总线供电等问题在工业以太网中正在得到解决。人们普遍认为工业以太网是未来控制网络的最佳解决方案,具有广阔的发展前景。但就目前来看,工业以太网要使用专用的工业以太网交换机,通讯模块等价格不菲的设备,这使得工业以太网的推广应用受到一定影响。因此,现场总线与工业以太网混存现场总线作为以太网的子网而以太网作为现场总线的上级网的状态是目前较为现实的解决方案。并且会持续相当长的一段时间。


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