工業(yè)以太網(wǎng)推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展

編者語(yǔ)：隨著以太網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)必然是集高速度、高帶寬于一體的網(wǎng)絡(luò)，更便于生產(chǎn)控制與規(guī)劃，可以集生產(chǎn)、物流、質(zhì)量控制，以及產(chǎn)品追蹤于一身。

如果將一個(gè)制造工廠比作一個(gè)人的話，那么，連接設(shè)備與設(shè)備之間相互通信的工業(yè)以太網(wǎng)就是人體的神經(jīng)系統(tǒng)，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(xiàn)代化工廠中，工業(yè)以太網(wǎng)的使用已十分廣泛。而在現(xiàn)代工業(yè)全面邁向信息化的今天，更多的用戶利用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸，完成更加集成的工業(yè)自動(dòng)化和信息化解決方案，現(xiàn)代工業(yè)也在工業(yè)以太網(wǎng)的推動(dòng)下朝著更加智能化的方向發(fā)展。

工業(yè)以太網(wǎng)的迅速普及為工業(yè)的發(fā)展注入了一股新鮮的活力。但如何選擇并使用好工業(yè)以太網(wǎng)，卻是一門很大的學(xué)問(wèn)。由于工業(yè)環(huán)境的特殊性，選擇工業(yè)以太網(wǎng)要從多方面去考慮，以太網(wǎng)通信協(xié)議、通信速率、安裝方式、散熱問(wèn)題及周邊的工業(yè)環(huán)境，都對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)的使用有非常大的影響。此外，還要考慮以太網(wǎng)的安全性、實(shí)時(shí)性及冗余等，需要設(shè)計(jì)工程師了解工業(yè)環(huán)境、生產(chǎn)流程及工業(yè)控制紡織等多方面因素。

當(dāng)然，隨著西門子、羅克韋爾，以及倍福等一大批自動(dòng)化公司的推廣，已經(jīng)有越來(lái)越多的自動(dòng)化工程師加深了對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)的了解，加大了工業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的可能。

要了解以太網(wǎng)，必須要深入了解整個(gè)制造企業(yè)的需求。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)必然是集高速度、高帶寬于一體的網(wǎng)絡(luò)，便于生產(chǎn)控制與規(guī)劃，可以對(duì)生產(chǎn)、物流、質(zhì)量控制及產(chǎn)品追蹤于一身。

工業(yè)以太網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用方式多是基于商用以太網(wǎng)發(fā)展而來(lái)的，在全球主導(dǎo)的有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)工業(yè)領(lǐng)域的特點(diǎn)要求，采用以太網(wǎng)通信協(xié)議作為基本技術(shù)發(fā)展而生。工業(yè)以太網(wǎng)市場(chǎng)需求十分廣泛，無(wú)論是新建一條現(xiàn)代化的制造生產(chǎn)線，還是對(duì)舊有設(shè)備的改造，都會(huì)大量使用工業(yè)以太網(wǎng)。工業(yè)以太網(wǎng)的市場(chǎng)增長(zhǎng)率也始終居高不下，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，每年新增工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)量都將會(huì)是前一年的一倍左右。而隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)延展而帶動(dòng)的PLC、DCS及PC_Based等控制類產(chǎn)品的市場(chǎng)容量，更是難以計(jì)算。

與普通的以太網(wǎng)相比，工業(yè)以太網(wǎng)需要解決開(kāi)放性、實(shí)時(shí)性、同步性、可靠性、抗干擾性及安全性等諸多方面的問(wèn)題，這也是工業(yè)自動(dòng)化廠商不同于普通IT廠商能為工業(yè)用戶帶去更大價(jià)值的地方。

在工業(yè)上，起初的工業(yè)以太網(wǎng)更多地被應(yīng)用于管理層和控制層。隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，更多的以太網(wǎng)功能技術(shù)得以提高，使得工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用范圍更為廣闊。如在實(shí)時(shí)性方面，由于以太網(wǎng)的信息通訊采用的是信息順序傳輸?shù)姆绞?，這種方式當(dāng)通路擁擠的時(shí)候，就會(huì)造成一定的通路堵塞。這在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通訊實(shí)時(shí)性要求非常高的地方是不能滿足要求的。

現(xiàn)在在工業(yè)中，通常會(huì)采用專用的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，定義不同的太網(wǎng)幀優(yōu)先等級(jí)，讓用戶所希望的信息能夠以最快的速度傳遞出去。隨著實(shí)時(shí)性與同步性的解決，在紡織與汽車制造等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用中，運(yùn)動(dòng)控制中已經(jīng)有許多人采用實(shí)時(shí)以太網(wǎng)。

另外，包括profinet、EtherNet/IP及EtherCAT等以太網(wǎng)通訊協(xié)議都已經(jīng)開(kāi)始或?qū)崿F(xiàn)了安全協(xié)議。相信隨著安全協(xié)議的采用，工業(yè)以太網(wǎng)會(huì)得到更多的應(yīng)用。

此外，商用以太網(wǎng)中的無(wú)線技術(shù)也為以太網(wǎng)的工業(yè)應(yīng)用提供了更多的可能。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有移動(dòng)靈活、易于安裝及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，尤其是隨著3G技術(shù)的成功應(yīng)用，更加證明了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，使得無(wú)線技術(shù)在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用變得更加現(xiàn)實(shí)。

在以太網(wǎng)逐步由工廠信息層向下延伸至控制層、執(zhí)行層的今天，工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用趨勢(shì)不言而喻。隨著信息化的進(jìn)步，工業(yè)以太網(wǎng)更擔(dān)負(fù)著貫穿整個(gè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)，為生產(chǎn)制造實(shí)現(xiàn)更高度的集成、高效發(fā)揮著重要作用，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)到底不單單是工業(yè)以太網(wǎng)廠商的責(zé)任，更是工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的未來(lái)。