四轴驱动的应用工业探索总线通信的威力与魅力

以太网(Ethernet)技术在网络协议的支持下，已经渗透到数据信息网络的每一个角落，其优势包括传输速度快、能耗低、便于安装和兼容性强等。随着网络技术的进步和工业控制领域对网络功能要求的提升，以太网正在逐步进入工业控制领域，为这一领域带来了新的技能——即新型以太网控制网络技术。这种技能主要得益于工业自动化系统向分布式智能化方向发展，开放通信协议成为了必不可少的一部分。

引入以太网到工业控制中，它展现出了显著优势：1. 以太网是一个完全开放、全数字化的网络，可以方便不同厂商设备之间互联；2. 它能够实现无缝连接工业控制网络与企业信息系统，构建起企业级统一管理平台，如图2所示；3. 硬件成本较低，因为以太网技术已相当成熟，有多种软件开发环境和硬件选择供用户选取；4. 通信速率高，以适应企业信息系统日益增长的需求，现在快速以太网（10M/100M）广泛应用，千兆以太网也在不断完善，而10G以太网正在研究中，其速率远超现场总线；5. 可持续发展潜力大，在迅猛变化的信息时代，对通信管理能力至关重要，这保证了以太-net 技术将继续前进。

然而，以太-net 在进入工业控制领域时，也面临一些挑战：1. 实时性问题，由于CSMA/CD介质访问方法难满足实时性的要求，一条总线上的多个节点竞争使用可能导致延迟问题；2. 对抗干扰性能与可靠性要求，因其设计初衷是办公环境而非工控场景需要考虑抗干扰性能和外观设计等因素；3. 应用层协议不符合工控范畴对数据结构特性的需求，需要界定统一标准来解决此问题；4. 实际安全及网络安全威胁，如病毒攻击或黑客行为需加强防护措施；5.QOS(Quality of Service)问题，即不同用户对于内容有不同的需求如何平衡？

随着技术发展，上述挑战已得到一定程度解决：1. 快速交换式以太-net 技术采用全双工通讯方式避免了CSMA/CD中的冲突，并提供优先级机制提高实时性能.; 2-5方面各自也有所改善，比如通过专门抗干扰措施使其更适合工控环境，还有针对安全性的增强策略，以及QOS的问题得到了相应处理。

综上所述，基于以太-net 的工业操控系统具有巨大的优势，将会成为未来最具敞开性的操控体系。不过，在某些特殊场合，如汽车操控系统或数控机床等因作业条件恶劣且对实时性及可靠性极高，不适宜采用，以太-net。目前看来，以太-net 虽然进入现场操作水平，但仍难以为单一标准取代现场总线。在未来的时间里，或许会形成一种混合式操作系统，其中既包含传统现场总线，也包括现代高速通信方式。