工控行業(yè)舉步維艱在工業(yè)以太網(wǎng)到來之前，因為傳統(tǒng)的工控行業(yè)所用的通信設備都是靠串口(RS232,RS485)來進行數(shù)據(jù)傳輸。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，Ethernet傳輸速率的提高和Ethernet交換技術(shù)(工業(yè)以太網(wǎng)交換機)的發(fā)展，給解決Ethernet通信的非確定性問題帶來了希望，并使Ethernet全面應用于工業(yè)控制領(lǐng)域成為可能。 未來以太網(wǎng)有以下幾種發(fā)展方向: 1.安全增長的重要性 自從工業(yè)以太網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)從管理級到現(xiàn)場級一致的數(shù)據(jù)傳輸，用戶只需要掌握一種網(wǎng)絡技術(shù)即可，同時，也提高了工作效率?？墒?，統(tǒng)一的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)也因為整體的網(wǎng)絡透明度承擔了一定的風險。例如：生產(chǎn)線中的機器人的IP地址能被任何工作站操作。因此就必須有一套明確的規(guī)則來定義通訊的時間和對象。當然僅在公司的出口端安置一臺防火墻來抵制外部的攻擊是遠遠不夠的。導致一個致命的錯誤甚至停機事故的往往是來自內(nèi)部的誤操作，所以分布式安全體系在自動化領(lǐng)域是非常關(guān)鍵的。因為這樣，整個系統(tǒng)或系統(tǒng)部件可以被分割為獨立的安全單元，各個安全的單元之間通過定義的規(guī)則來通信。 2.未來網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 在總線系統(tǒng)中，用戶習慣把現(xiàn)場設備使用菊花鏈連接。因此，自動化廠商現(xiàn)在生產(chǎn)的以太網(wǎng)設備都兼容地支持菊花鏈技術(shù)，或者說，在現(xiàn)場設備上安裝2個交換端口(RS232轉(zhuǎn)換器,RS485轉(zhuǎn)換器)。但對比使用獨立的工業(yè)以太網(wǎng)交換機，其交換成本卻隨著設備數(shù)量的增加而增加。另一個劣勢是碰到流量突發(fā)時，以菊花鏈式連接的交換機吞吐量和帶寬會受到限制，因為所有的用戶不得不通過一條共同的線纜通信。環(huán)形連接的重要優(yōu)勢在于一方面減低了布線成本，另一方面能夠提高鏈路可靠性，舉例來說，當一處不能正常工作時，通信不受影響。因此必須根據(jù)應用和需求來決定到底哪種方式才是合適的。 3.讓交換機學習自動化語言 大型的自動化廠商使用它們自己的基于以太網(wǎng)的應用協(xié)議，類似于EtherNet/IP,Profinet或Modbus/TCP。這些協(xié)議都支持標準的TCP/IP，所以這類應用中，標準的工業(yè)以太網(wǎng)交換機也可以使用。SNMP協(xié)議已被廣泛使用于商用環(huán)境中，用于交換機的配置和診斷。然而，自動化中使用的配置工具不支持SNMP協(xié)議，因此很難用來配置相應的交換機。所以赫思曼公司開始讓交換機學習自動化的語言，將來使用PLC、驅(qū)動設備或I/O來配置交換機都會成為可能。對用戶來說最大的益處是可以用熟悉的自動化工具配置網(wǎng)絡了，并且一張完整的材料單也可以被輕松地創(chuàng)建。 4無線網(wǎng)絡提供新的應用可能 如今無線網(wǎng)絡技術(shù)(WirelessLAN(WirelessLocalAreaNetworks))被廣泛應用在辦公環(huán)境中。移動性、靈活性、非常易于安裝、低成本，無線通信的這些優(yōu)點，使得這項技術(shù)漸漸被應用于工業(yè)環(huán)境中?，F(xiàn)在WLAN越來越多的成為傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡的一種補充。典型的應用是在生產(chǎn)物流的移動終端上，操作和監(jiān)控生產(chǎn)線或提供在線數(shù)據(jù)的快速交換。例如預定數(shù)據(jù)可以從監(jiān)控中心直接送到倉庫的鏟車上。 工業(yè)環(huán)境不同于商用環(huán)境，像以太網(wǎng)中的集線器、交換機和電纜等均是為商用領(lǐng)域設計的，而未針對較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境來設計(如冗余直流電源輸入、高溫、低溫、防塵等)，故商用網(wǎng)絡產(chǎn)品不能應用在有較高可靠性要求的惡劣工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中。未來工業(yè)以太網(wǎng)主干網(wǎng)可采用光纖傳輸，現(xiàn)場設備的連接則可采用屏蔽雙絞線，對于重要的網(wǎng)段還可采用冗余網(wǎng)絡技術(shù)，以此提高網(wǎng)絡的抗干擾能力和可靠性。 |
