现场总线技术与工业以太网相结合真的就那么简单吗浅探其奥秘
在工业4.0的浪潮中,通信技术的飞速发展为企业实现智能化和自动化提供了强有力的支持。尤其是在工业互联网的构架中,现场设备与系统之间通过各种通信方式进行数据交换和上传,是实现智能工厂的关键。目前,在工控领域,现场总线技术与工业以太网技术是最为常见和广泛应用的两种底层通讯方式,本文将详细介绍这两种技术。
一、现场总线
现场总线概念
现场总线是一种数字式、串行、多点通信网络,它连接着生产区域中的设备与控制室内的自动装置。它采用全数字双向多站通信协议,并遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型。本质上,它是一个基于ISO/OSI七层模型但可以简化至少于七层,以满足实时性需求的大型数据链路网络。
现场总线特点与应用
随着制造规模扩大,工厂设备间需要实现远程I/O数据传输及内部信息交换,但当时计算机系统封闭且各自独立导致无法实现跨品牌设备互联。在此背景下诞生了众多现场总线标准,如FF、LONWORKS、HAPT等,每个标准都有其特定应用范围。但由于缺乏统一标准,使得当前仍存在众多不同类型的现场总线。
二、工业以太网
工业以太网概念
以太网最初设计用于办公环境,其简单性、高性能使其迅速占领市场。在推广到工业环境后,由于原有设计未考虑到这些要求,因此产生了适用于工业环境所需条件下的“工业以太网”。这种新型网络不仅兼容IEEE 802.3标准,还加入了TCP/IP协议并制定了一套特殊协议来适应更严苛条件。
工业以太网特点与应用
工业以太网因其高速度、大容量以及易于集成等优点,在现代企业信息流动管理中扮演重要角色。这主要体现在:
全开放性:不同厂商产品无缝对接。
高效率:能有效整合信息网络和控制网络。
易用性:成本低廉,有广泛软件开发环境支持。
高性能:具有高速率,可以满足复杂业务需求。
近年来,随着企业对快速响应能力要求越发提高,工业以太网已逐渐超越传统现场总线,其市场份额不断增长。此外,与传统布局需要独立设施相比,更显著的是它们能够更好地融入现有的IT基础设施,从而降低整体成本并提升操作效率。