你是否真正理解了现场总线与工业以太网的精妙之处常用的现场总线技术背后藏着怎样的奥秘呢
随着传统制造业的智能化转型，工业互联网技术正迅速在全球范围内兴起。工业互联网的核心在于通过各种通信方式连接不同设备、系统和产品，以实现海量数据的采集。本文将探讨工业底层设备两种关键通讯方式：现场总线和工业以太网。
首先，我们来回顾现场总线的发展历程。它出现于上个世纪末到90年代初期，这一时期伴随着生产规模扩大和工厂设备联网需求增长。当时人们希望通过综合掌握多点运行参数与信息，实现多点信息操作控制。但由于当时计算机系统存在封闭性问题，不同厂家的产品难以互联互通，网络系统共享信息面临许多挑战。
实际应用中，一系列著名的现场总线技术诞生了，如FF、HAPT、CAN、LONWORKS、Devicenet等，每种具有特定的应用领域，但由于众多标准缺乏统一，最终形成了IEC61158标准。尽管如此，对于初学者来说，即便是国际电工委员会给出的定义，也显得晦涩难懂直至看到一种简明易懂的解读后才感到豁然开朗。可以从两个角度认识场景总线：第一，从工厂自动化信息网络分层结构看，现场总线位于生产控制和网络机构底层；第二，它基于ISO／OSI七层模型，并且可以简化为少于七层，以实现更低延迟、高速度和实时特性。
接着，我们要谈论工业以太网。在寻找新的通信解决方案之际，以太网技术吸引了人们注意。以其简单性好、高开放性以及价格优势，在办公室环境中广泛使用。一些公司提出了基于以太网及TCP/IP协议解决方案，从而产生了工业以太网。这是一种结合TCP/IP协议并兼容IEEE802.3标准，同时在应用层加入自有协议的一种特殊组件及技术。在适应管理级别或车间监控级别方面，其优势在于能够满足各个控制系统要求，使企业信息网络与控制网络实现整合。
然而，由于其随机性的特质，有些人认为它不适合高速实时数据通信。不过，这也激发了一些世界知名公司致力于研究基于以太网通信确定性及其实时性的问题，并取得了一定成就，如PROFINET、EtherCAT等。此外，还有VNET/IP、TCnet等其他实时Industrial Ethernet标准也逐渐崭露头角。
综上所述，从现场总线到工业以太网，再到实时Industrial Ethernet，我们见证了对高效率、高可靠性的追求，以及不断努力克服现有技术限制的问题解决能力。这也是为什么瑞典HMS公司调查显示，在2016年间，虽然现场总线仍占据市场主导地位，但工业以太网市场份额正在稳步增长，而未来随着更多行业战略推进（如“智能制造”、“Industry 4.0”），我们预计这种趋势将持续加强。在这样的背景下，无疑对于理解这些基础设施尤为重要，因为它们构成了现代制造业数字化转型不可或缺的一环。