你是否真正理解了ff现场总线与工业以太网的差异

  • 科研进展
  • 2025年02月05日
  • 随着传统制造业的智能化转型加速,工业互联网技术在全球范围内迅猛发展。工业互联网的核心在于通过多种通信方式连接不同设备、系统和产品,以实现大规模数据采集。本文将探讨工业底层设备两种主要通讯方式:现场总线与工业以太网。 首先,我们来回顾现场总线的历史。它起源于上个世纪80年代末到90年代初期,当时随着生产规模扩大,工厂设备间需要互联,以便远程I/O数据传输及产线内部信息交换。然而

你是否真正理解了ff现场总线与工业以太网的差异

随着传统制造业的智能化转型加速,工业互联网技术在全球范围内迅猛发展。工业互联网的核心在于通过多种通信方式连接不同设备、系统和产品,以实现大规模数据采集。本文将探讨工业底层设备两种主要通讯方式:现场总线与工业以太网。

首先,我们来回顾现场总线的历史。它起源于上个世纪80年代末到90年代初期,当时随着生产规模扩大,工厂设备间需要互联,以便远程I/O数据传输及产线内部信息交换。然而,这一阶段计算机系统存在封闭性问题,各厂家的产品无法实现互联互通。此后诞生了多种现场总线技术,如基金会现场总线FF、HAPT现场总线等,每种具有特点并形成了特定应用范围,但由于标准未能统一,最终形成了IEC61158标准。

对于初学者来说,可以从两个角度理解现场总线:其一是根据工厂自动化信息网络分层结构,将其放置于生产控制和网络机构底层;其二是基于ISO/OSI七层模型,但实际应用中通常简化为少于七层,以实现更低延迟和实时性。

接下来,我们走进工业以太网领域。在寻求新的通讯出路时,以太网因其简单性、高开放性和低成本,被引入工厂设备底层。然而,以太网最初设计用于办公环境,并不适应工业场景,因此产生了“工业以太网”,采用TCP/IP协议兼容IEEE802.3标准,并加入特有协议。在应用方面,工业以太网优势在于能够满足控制系统各级要求,使企业信息网络与控制网络实现整合,同时具备快速集成、高速度、广泛技术支持等优点。

尽管如此,由于以太网本质上是一种随机网络,不具备确定性的通信特征,因此被认为难以胜任高速实时数据通信。这促使公司研究基于以太网的通信确定性和实时性能,最终发展出如PROFINET、EtherCAT等实时Industrial Ethernet方案。

综上所述,从现场总线到实时Industrial Ethernet,再到未来可能出现的新技术,全过程反映了对高效可靠无缝融合下的下一代自动化解决方案不断追求的一段历史。而市场分析显示,虽然近年来使用率有所下降,但仍占据重要位置,而Industrial Ethernet正逐步成为未来自动化市场的一个关键驱动力。

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