編者語:隨著以太網技術的進步,未來的工業網絡必然是集高速度、高帶寬于一體的網絡,更便于生產控制與規劃,可以集生產、物流、質量控制,以及產品追蹤于一身。
工業以太網就是人體的神經系統,它能敏感地將各種信息反饋給指揮者,也是傳輸指令的重要通道。
在現代化工廠中,工業以太網的使用已十分廣泛。而在現代工業全面邁向信息化的今天,更多的用戶利用工業以太網進行信息傳輸,完成更加集成的工業自動化和信息化解決方案,現代工業也在工業以太網的推動下朝著更加智能化的方向發展。
工業以太網的迅速普及為工業的發展注入了一股新鮮的活力。但如何選擇并使用好工業以太網,卻是一門很大的學問。由于工業環境的特殊性,選擇工業以太網要從多方面去考慮,以太網通信協議、通信速率、安裝方式、散熱問題及周邊的工業環境,都對工業以太網的使用有非常大的影響。此外,還要考慮以太網的安全性、實時性及冗余等,需要設計工程師了解工業環境、生產流程及工業控制紡織等多方面因素。
當然,隨著西門子、羅克韋爾,以及倍福等一大批自動化公司的推廣,已經有越來越多的自動化工程師加深了對工業以太網的了解,加大了工業以太網在工業現場實施的可能。
要了解以太網,必須要深入了解整個制造企業的需求。隨著以太網技術的進步,未來的工業網絡必然是集高速度、高帶寬于一體的網絡,便于生產控制與規劃,可以對生產、物流、質量控制及產品追蹤于一身。
工業以太網的技術基礎及應用方式多是基于商用以太網發展而來的,在全球主導的有線網絡將數據傳輸技術的基礎上,根據工業領域的特點要求,采用以太網通信協議作為基本技術發展而生。工業以太網市場需求十分廣泛,無論是新建一條現代化的制造生產線,還是對舊有設備的改造,都會大量使用工業以太網。工業以太網的市場增長率也始終居高不下,據有關統計,每年新增工業網絡接口數量都將會是前一年的一倍左右。而隨著工業以太網技術延展而帶動的PLC、DCS及PC_Based等控制類產品的市場容量,更是難以計算。
與普通的以太網相比,工業以太網需要解決開放性、實時性、同步性、可靠性、抗干擾性及安全性等諸多方面的問題,這也是工業自動化廠商不同于普通IT廠商能為工業用戶帶去更大價值的地方。
在工業上,起初的工業以太網更多地被應用于管理層和控制層。隨著通信網絡技術的發展,更多的以太網功能技術得以提高,使得工業以太網的應用范圍更為廣闊。如在實時性方面,由于以太網的信息通訊采用的是信息順序傳輸的方式,這種方式當通路擁擠的時候,就會造成一定的通路堵塞。這在對現場通訊實時性要求非常高的地方是不能滿足要求的。
現在在工業中,通常會采用專用的工業以太網交換機,定義不同的太網幀優先等級,讓用戶所希望的信息能夠以最快的速度傳遞出去。隨著實時性與同步性的解決,在紡織與汽車制造等多個領域應用中,運動控制中已經有許多人采用實時以太網。
[$page] 另外,包括profinet、EtherNet/IP及EtherCAT等以太網通訊協議都已經開始或實現了安全協議。相信隨著安全協議的采用,工業以太網會得到更多的應用。
此外,商用以太網中的無線技術也為以太網的工業應用提供了更多的可能。無線網絡技術具有移動靈活、易于安裝及成本低廉等優點,尤其是隨著3G技術的成功應用,更加證明了無線網絡技術的成熟,使得無線技術在工業環境中的應用變得更加現實。
在以太網逐步由工廠信息層向下延伸至控制層、執行層的今天,工業以太網的應用趨勢不言而喻。隨著信息化的進步,工業以太網更擔負著貫穿整個工業網絡的任務,為生產制造實現更高度的集成、高效發揮著重要作用,實現一網到底不單單是工業以太網廠商的責任,更是工業自動化發展的未來。