应用工业以太网在物品生产线中的好处与can现场总线的融合效率提升
以太网技术在工业自动化领域的应用已经日益广泛,主要原因是它能够支持所有网络协议,因此在数据信息传输中占据了重要地位。其优势包括高传输速度、低能耗、便于安装和配置以及良好的兼容性和开放性。此外,以太网技术还能支持多种设备,使得它成为商业系统中的首选。
随着网络技术的发展,以太网开始进入工业控制领域,形成了一种新的以太网控制网络技术。这是因为工业自动化系统向分布式和智能化方向发展,对通信协议有更高的要求。
将以太网技术引入到工业控制中,其优势显而易见:1. 以太网是一种全开放,全数字化的网络,它遵循标准的网络协议,这使得不同厂商的设备可以容易地互联;2. 以太网能够实现无缝连接工控网络与企业信息网络,形成企业级管控一体化全开放网络;3. 硬件成本较低,因为以太网技能已经非常成熟,支持以太网硬件得到厂商高度重视和广泛供应,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择;4. 通讯速率快速,以至于现在10M/100M高速以太网被广泛应用,而千兆以太网技能也逐渐成熟,10G以 太 网 技 术 也 正 在 研 究 中,其速率远高于现场总线;5. 可持续发展潜力大,在这个瞬息万变的信息时代,企业生存与发展很大程度上依赖于一个快速有效通讯管理网络,从而保证了以太 网 技 术 不断向前开展。
然而,以 太 网 技 术 进人 工 控 范 畴 时 也 有 一些问题,其中最主要的是:1. 实时性问题:由于使用CSMA/CD介质访问方法,它对实时性的要求很难满足,一条总线上挂多个节点平等竞争总线,不利于满足工业操控对实时性的要求,这也是其进入工控范畴的一个瓶颈;2. 对工业环境习惯性与可靠性:作为办公环境设计出的,以待抗干扰才能、外观设计等符合工业现场要求;3. 适用于工 控 应用层协议,现在信息流行所使用界说的应用层协议所界说的数据结构等特性不合适用于工艺过程操控范畴现场设备之间实时通讯;4 实质安全和网络安全:如果用在易燃易爆风险作业场所,还需考虑实质安全问题另外,由于采用TCP/IP 协议,所以可能会遭到病毒、黑客攻击等威胁;5 QOS(Quality of Service)问题:跟着技能进步,在工厂操控底层信号不再仅限单纯数字模拟量,而是包含Audio及低分辨Video信号,需要根据不同用户需求及内容适度保证实时性能。
随着不断发展,上述问题部分或全部得到解决。近年来出现了快速交换式Ethernet技巧,可以避免CSMA/CD冲突,并且可以方便实现优先级机制,为保障最佳实时功能提供帮助。此外,对抗干扰措施改善,使之更加符合行业需求。在应用层方面,可以根据需要增减TCP/IP协议栈别还有制定更加符合行业要求的新型通信规范。对于处理实际安全问题,如专门生产适应恶劣条件工作室内耐用的Ethernet装置加强保护措施。而针对Industrial Automation Network 安全事宜仍需进一步探讨研究。最后QOS的问题也通过提高通信速度并完善相关规范得到了解决。
综上所述,与传统Control System相比,以 太 网 控 制 系 统 具 备 更 多 的 助 手 和 潜 能,但目前尚未完全取代现场总线作为唯一标准。在未来,大概会看到一种混合模式,即既有现有的现场总线,又有基于Ethernets最新技术构建的一套新的Control System。这将为各种不同的操作场景提供更多灵活性的选择,从而推动整个Industry Control Field向前迈进。但这同样意味着我们必须继续努力解决当前面临的一系列挑战,如如何确保 Industrial Ethernet Network 的可靠性、高效率,以及如何最大限度降低对现有基础设施上的影响。