总线协议是什么意思浅谈现场总线和工业以太网听了就懂了吗
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,需要通过现场设备、系统和产品之间高效的通讯方式来采集和上传海量数据。工控领域中,现场总线技术与工业以太网技术是两大主导力量,为工厂自动化带来了巨大的推动力。本文将探讨两种底层设备通讯方式:现场总线与工业以太网。
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,它连接着最底层的现场智能仪表设备以及自动化系统,全数字双向多站通信。它遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型,并且替代了传统模拟信号及普通开关量信号传输。
现场总线特点与应用
现场总线位于生产控制和网络机构底层,是工厂信息纵向集成透明通信。在实际应用中,由于不同类型协议栈差异较大,通常会简化ISO/OSI模型,以实现更低延迟、高速度和实时特性。
现场总线标准
随着技术发展诞生了众多代表性的现场总线,如基金会FF、LONWORKS、HAPT等,每种具有独特特点并适用于不同的应用范围,但由于繁多而缺乏统一标准,最终形成了IEC61158标准。
二、工业以太网
工业以太网概念
以太网最初为办公自动化设计,但后来被引入到工业环境中形成了一种专门针对工业环境的“工业以太网”,采用TCP/IP协议兼容IEEE 802.3标准,并加入各自特有的协议进行通信。
工业以太网特点与应用
工业以太网优势体现在:
全开放性,使得不同厂商设备易于互联。
能够无缝连接控制网络与信息网络。
软硬件成本低廉,有丰富软件开发环境及硬件选择。
通信速率高,与现场总线相比显著提高。
目前实时Industrial Ethernet包括PROFINET(西门子)、VNET/IP(横河Yokogawa)、EtherCAT(倍福)、TCnet(东芝Toshiba)等,它们在工控领域占据重要地位。随着市场需求不断增长,Industrial Ethernet正逐渐超越传统의 Fieldbus 技术成为首选解决方案之一。