数据驱动深入探究CanLink通讯协议解析现场总线与工业以太网融合之道
数据驱动:深入解析CanLink通讯协议,探索现场总线与工业以太网的融合之道
在工业4.0时代,通信技术的快速发展为企业实现智能化和自动化提供了强大的支持。尤其是在工业互联网技术架构中,通过现场总线和工业以太网等多种通讯方式连接不同设备、系统和产品,对于采集并上传大量数据至关重要。本文将详细介绍工控领域中两大底层通信方式:现场总线和工业以太网。
一、现场总线
现场总线概念
现场总线是指制造或过程区域内安装的数字式、串行多点通信网络,它连接最底层的现场设备及自动化系统,全数字双向多站通信系统。作为ISO/OSI开放系统互联参考模型的一部分,它遵循该模型中的全部或部分通信协议,以数字替代传统模拟信号及开关量信号,并且具有全透明信息纵向集成能力。
现场总线特点与应用
随着生产规模扩大,工厂之间需要实现远程I/O数据传输以及产线内部不同设备间数据交换。但由于当时计算机系统封闭性强,不同厂商设备难以互联互通,因此出现了各种有代表性的现场总林技术,如基金会FF、LONWORKS、HAPT等,每种都有其特点和适用范围,但由于标准不统一,最终形成了IEC61158标准。
二、工业以太网
工业以太网概念
为了解决上述问题,人们引入了以太网技术,这最初用于办公自动化后因其简单性、高效性而广泛应用于商务环境。在考虑到工业环境需求后,便产生了专门针对工厂应用设计的“Industrial Ethernet”,它采用TCP/IP协议,与IEEE 802.3标准兼容,并在应用层加入特有的通信协议。
工业以太网特点与应用
相比于其他类型的网络,其优势在于速度快,可靠性高,以及能够满足控制系统各个层次要求,使得信息网络与控制网络能无缝整合。具体表现在:
全开放,全数字化,可以跨越不同的厂家设备进行联网。
能够实现企业级管控一体化,无需额外布局。
软硬件成本低廉,有丰富选择。
通信速率高,可以满足复杂场景下的需求。
近年来,由于成本优势和可扩展性,大量使用实时Industrial Ethernet如PROFINET, VNET/IP, EtherCAT, TCnet等已经超过了传统的现场总线。这也说明随着时间推移,对通讯协议更为灵活兼容性的需求日益增长,而现有的这些Industrial Ethernet就能很好地满足这一需求。