工业现场总线大师现场总线与工业以太网的精髓一览
在工厂自动化的信息网络中,现场总线和工业以太网扮演着至关重要的角色,它们共同构成了一个复杂而精密的技术体系。这种体系需要通过车间现场各类通讯方式接入不同设备、系统和产品,以便采集并上传海量数据,从而推动工厂实现智能化与自动化。
在这个技术架构中,现场总线是一种用于工业环境中的通信协议,它能够传输mA模拟信号及普通开关量信号,并遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型的全部或部分通信协议。开放系统互连参考模型是一个国际标准,由国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的框架,它从物理层到应用层,将计算机之间的信息交换过程分为七个层次。
现场总线位于生产控制和网络机构底层,是工厂底层设备之间的通信网络,其优势在于能够实现工厂信息纵向集成,即从管理层到自动化底层的数据存取。这使得企业可以综合掌握多点运行参数与信息,进而实现多点信息操作控制。但是,由于当时技术水平有限,每家企业都有自己的自成体系,不同厂商之间无法实现互联互通,这限制了更大范围信息共享。
随着时间的推移,一系列具有代表性的现场总线技术应运而生,如基金会现场总线FF、LONWORKS现场总线、HAPT现场总线等。这些技术各具特色,但由于种类繁多,通讯协议也千差万别,因此至今仍未形成统一标准,最终形成了一个多种面向不同的专用解决方案。
然而,由于标准化制定存在难度,人们开始寻求新的工业通讯出路。在此背景下,以太网技术逐渐显现其潜力。以太网最早是在1970年代出现的一种局域网(LAN)产品组,其简洁性、高效性以及成本效益,使其迅速占据办公室市场的地位。
然而,以太网最初设计并不考虑工业环境,因此它对材质选用、强度要求、实时性需求等方面均不适合直接用于工业场景。而随着不断发展,一些制造商提出了基于以太网+TCP/IP原理结合实际情况下的解决方案,这就是所谓的人造型工业以太网产生之初步探索阶段。
现在我们知道,在工业应用中,与商用以太网不同的是“Industrial Ethernet”——一种特别针对严苛条件下工作要求设计出来的人造型以太网络。在这样的环境中,“Industrial Ethernet”展现了其独特优势:速度快、易于维护更新,可靠性高且抗干扰能力强。此外,还提供了广泛可用的硬件支持,同时价格相对较低,也易获得众多供应商支持,从而促进了这一领域快速发展。