数据驱动：浅析现场总线与工业以太网的差异与应用

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有力的技术支撑。工业互联网的建设需要通过车间现场各类通讯方式接入不同设备、系统和产品，采集并上传海量数据。目前，在工控领域，车间现场应用最广泛的是工业以太网技术和工业现场总线技术，为工厂实现自动化带来了重要推动。本文将介绍两种主要的通讯方式：现场总线和工业以太网。

一、浅谈现场总线

现场总线概念

现实中，我们可以这样理解“现场”：

第一，从工厂自动化信息网络分层结构（从管理层到生产控制层再到底层设备）来看，现场总线位于生产控制和网络机构底层，是连接最底层的设备之间的通信网络。

第二，由于ISO/OSI模型只是一个参考，并且实际应用中会简化，因此我们要明确，对于不同类型的协议栈，其简化程度可能大相径庭，以实现更低延迟、更快速度以及更有利于实时特性的通信。

现场总线特点与应用

随着生产规模扩大及互联需求增多，如今已经涌现出许多具有代表性的远程I/O数据传输以及产线内部不同设备交换信息能力。在这些基础上，不同厂商之间由于产品封闭性导致无法实现互联互通，这促使人们不断寻求解决方案。

为了应对这一挑战，一些专家提出了基于ISO/OSI开放系统互联参考模型的一些新的标准或协议，比如基金会字段FF、LONWORKS、HAPT等，但由于各种原因，如兼容性问题等，这些标准未能形成统一，而是形成了多个不完全相同但又可互操作的标准群体。

二、浅析工业以太网

工业以太网概念

尽管最初设计用于办公室环境，但随着时间推移人们认识到了其在工业环境中的潜力。因此，一些公司开始开发适用于制造业环境条件下的新型局域网络(LAN)组件，即所谓之“Industrial Ethernet”。

工业以太网特点与应用

自从被引入至制造业后，它们展现了一系列优越性能，使得它们成为了当今最流行的一种轻便、高效率而价格相对较低廉的大型机器人系统平台。这意味着现在它不仅仅是一种简单地把所有以前使用其他物理介质进行通信的人员联系起来，更是一个能够处理复杂任务且能够无缝集成到整个企业IT架构中的高级工具。

选择指导原则

实时性要求：如果你需要绝对精确度或者实时响应，那么通常最佳选择是采用专业设计用于这些情况下工作并支持高速数据传输速率超过10Mbit/s 的一种称为Profibus FIP 或者 EtherNet/IP 的数字信号电缆作为物理介质。

可扩展性：考虑你的未来需求，因为这将决定你是否应该投资那些非常灵活但是也可能比必要功能更多的地方—例如EtherCAT, PROFINET or EtherNet/IP.

成本效益分析：最后，你还必须考虑成本因素。一方面，有一些选项（如PROFIBUS）可以很容易地安装，而且通常成本较低；另一方面，有一些选项（如EtherNet/IP）虽然可能成本稍高，但是因为他们拥有跨行业广泛认可，他们提供了长期价值的一个优势。

综上所述，本文通过对两个关键技术——工程信息处理(EPIC) 和 Fieldbus ——进行比较分析，将帮助读者理解如何根据具体项目需求做出决策，并展示如何有效利用每种技术来提高生产力。