以太網(wǎng)/IP技術(shù)將工廠智能化

 先進的以太網(wǎng)/IP技術(shù)可以通過無與倫比的可擴展性、功能性與選項，將機器的流程、控制系統(tǒng)和工廠層面的信息與企業(yè)聯(lián)系起來。正確的架構(gòu)可以將有線和無線連接結(jié)合起來，實現(xiàn)企業(yè)范圍內(nèi)的訪問，改進商業(yè)智能，提高對生產(chǎn)過程的監(jiān)控與控制，實現(xiàn)資源管理，并且簡化運營。

眾多工廠現(xiàn)在正在使用傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)和以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，日益將專有協(xié)議更換為綜合通信協(xié)議，從而將現(xiàn)場生產(chǎn)效率與商業(yè)智能聯(lián)系到一起。設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)采用控制器，通過流行的開放協(xié)議和專有協(xié)議在機器之間開展通信。作為鏈路層而未原有應用實施以太網(wǎng)可以改善開機時間并優(yōu)化工作流與生產(chǎn)，使網(wǎng)絡(luò)面向未來做好準備，同時增加投資回報。高密度以太網(wǎng)/IP與最為靈活的現(xiàn)場總線自動化技術(shù)兼容。以太網(wǎng)/IP可以提供所需的可擴展性，以經(jīng)濟的方式將生產(chǎn)車間與全企業(yè)的辦公設(shè)施集成到一起，并且遠遠超出這一范圍，實現(xiàn)安全的遠程訪問。

部署了工業(yè)級別組件的網(wǎng)絡(luò)化以太網(wǎng)/IP架構(gòu)通過在機器級別采用精密的控制自動化，可以實現(xiàn)完全集成的連接性能，同時從生產(chǎn)現(xiàn)場挖掘多個數(shù)據(jù)流，供全企業(yè)的商業(yè)策略使用。以太網(wǎng)/IP能夠滿足通信的需求而不會使可靠性和安全性受到影響，已經(jīng)成為商用工業(yè)環(huán)境下的黃金標準。以太網(wǎng)/IP可促進實現(xiàn)快速、精確的數(shù)據(jù)流，在單獨的局域網(wǎng)上可提供共享通信功能，同時可訪問互聯(lián)網(wǎng)，并且能夠通過以太網(wǎng)或其他兼容協(xié)議來集成廠房內(nèi)的機械設(shè)備并處理數(shù)據(jù)。

以太網(wǎng)/IP克服現(xiàn)場的各種挑戰(zhàn)

網(wǎng)絡(luò)化工廠車間的物理基礎(chǔ)設(shè)施與辦公環(huán)境存在巨大的區(qū)別。構(gòu)建企業(yè)范圍的網(wǎng)絡(luò)，需要集成起布線、連接、控制器、交換機和其他軟件，以及用于數(shù)據(jù)傳輸和挖掘的軟件接口。工廠級別的連接需要經(jīng)常在更遠的距離上實現(xiàn)，從而需要更加嚴格、速度更高的實時數(shù)據(jù)傳輸速率。在需要高速度和更長距離線路的領(lǐng)域，以太網(wǎng)/IP具有出色的性能，而不會使性能降級。

技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)使以太網(wǎng)成為主流的企業(yè)級別通信技術(shù)。任何技術(shù)都同時具有優(yōu)點和缺點。企業(yè)范圍的集成可以提供包括實時儀表盤和數(shù)據(jù)快照在內(nèi)的商業(yè)智能，供生產(chǎn)規(guī)劃使用，同時還為質(zhì)量控制提供高級診斷功能與工具。以太網(wǎng)/IP可以實實在在的實現(xiàn)機器對機器和機器對企業(yè)的通信。不利的一面則是帶寬資源需求成比例的增加。在創(chuàng)建需要過濾控制、分割和分析的海量原始數(shù)據(jù)方面，以太網(wǎng)具有這一實力和潛力，此外還可以實現(xiàn)有效的管理，滿足對存儲、冗余和安全性的需求。

以太網(wǎng)/IP需要實施戰(zhàn)略規(guī)劃，在公司的網(wǎng)絡(luò)擴張的同時，以最低的集成成本和人力滿足當期和未來對數(shù)據(jù)管理的要求。領(lǐng)先的機器制造商可以提供非專有的高性價比以太網(wǎng)I/O設(shè)備控制系統(tǒng)與設(shè)備，實現(xiàn)更高的互操作性。對于平穩(wěn)的網(wǎng)絡(luò)過渡，對現(xiàn)場設(shè)備、PLC和其他控制器以及協(xié)議的實施和軟件進行準確的評估，具有至關(guān)重要的作用。

企業(yè)范圍融合的優(yōu)勢各有不同，與公司的目標以及網(wǎng)絡(luò)配置有關(guān)。如要充分利用以太網(wǎng)/IP的全部價值，則需要使用正確的組件，包括結(jié)構(gòu)堅固的工業(yè)以太網(wǎng)交換機、IO塊、雙絞線或光纜組件等。與環(huán)境控制的完工辦公空間中使用的網(wǎng)絡(luò)不通，工業(yè)級別的組件設(shè)計用于存在極端溫度、濕度和振動的惡劣環(huán)境。

通過改善可靠性并延長使用壽命，可以抵消掉工業(yè)級別組件較高的初始成本。工業(yè)級別RJ-45連接器或者更新的M12圓形連接器常用于工廠內(nèi)布設(shè)的長距離以太網(wǎng)/IP、ProfiNet和EtherCat網(wǎng)絡(luò)布線。無線以太網(wǎng)特別適用于遠端地點和長距離使用，在一些流程工業(yè)中已獲得認可。與傳統(tǒng)的銅纜相比，價格昂貴的工業(yè)級別光纜在較長的距離上可以實現(xiàn)極高的速度、帶寬，以及噪聲防護功能。

Brad Direct-Link 惡劣環(huán)境非管理型以太網(wǎng)交換機之類的工業(yè)級別組件設(shè)計在具有極端溫度、濕度和振動的惡劣環(huán)境下可提供可靠的連接。

部署企業(yè)范圍以太網(wǎng)的正確時機

一些制造商和加工商對企業(yè)范圍網(wǎng)絡(luò)融合所采取的方式過于謹慎。許多企業(yè)都在幾十年間采用了相同的機器層架構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，對是否升級猶豫不決，即使存在更好的解決方案時也依然如此，直至過時的設(shè)備導致故障。但是，在制造商尋求提高運營效率以及底線利潤的過程中，對部署更加先進的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求變得愈發(fā)清晰。

通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)自動化和機器控制的穩(wěn)步增長已經(jīng)證明，正確的技術(shù)在正確的時間可以為加工和制造行業(yè)提供顯著的競爭優(yōu)勢。大型制造商和過程控制操作都趨向于在企業(yè)范圍的以太網(wǎng)平臺上開展運營。設(shè)計優(yōu)秀的基礎(chǔ)設(shè)施可以降低網(wǎng)絡(luò)安全風險，同時還可提供訪問現(xiàn)場實時情況的透明性。

工廠設(shè)備的性能和生產(chǎn)標準被廣泛認作重要戰(zhàn)略業(yè)務(wù)工具，有助于減少開支并優(yōu)化開機時間。以太網(wǎng)/IP和工業(yè)級別的連接正處于演進的適宜階段，在極具吸引力的價格點下提供久經(jīng)考驗的可靠性與訪問性。在工廠層面，以太網(wǎng)/IP可以對以下方面做出改進：

-設(shè)備性能

-工作流速度

-能效

-質(zhì)量控制

-超出原有平臺的數(shù)據(jù)傳輸速度

-添加移除網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的靈活性