你是否真正理解现场总线与工业以太网的区别让我们一文深入探讨它们之间的联系以及如何通过can通信接口协
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主要通信方式:现场总线和工业以太网。
首先,我们来回顾一下现场总线。它大约在上个世纪80年代末到90年代初期出现,这段时间里,由于生产规模扩大,工厂间需要远程I/O数据传输以及产线内部设备之间的信息交换。人们希望通过综合掌握多点运行参数与信息,从而实现多点操作控制。但当时计算机系统存在封闭性的问题,每家公司都有自己的系统,不同品牌之间无法互联互通。
实际发展中诞生了众多著名的现场总线技术,如FF、HART、CAN、LONWORKS、DeviceNet等,每种具有特点并形成特定应用范围。但由于标准未能统一,最终形成了一个多标准环境。在解读这些定义时,即使是百度百科或国际电工委员会IEC标准给出的定义,对初学者来说依然晦涩难懂。
最近,我看到了一篇关于现场总线通俗解读,让我感到豁然开朗。场景总线是一种将自动化最底层与现场智能仪表设备相连的实时控制通信网络,它遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型的大部分或全部通信协议。对于初学者,可以从两方面认识场景总线:第一是根据工厂自动化信息网络分层结构,将场景总线放置在生产控制和网络机构底层;第二是基于ISO/OSI七层模型,但实际应用会简化为更低延迟、高速度,并且有利于实现实时性。
接着,我们来看看工业以太网。这项技术因其简单性好、高兼容性和价格优势,在办公室及商务领域广泛使用。一些厂商提出了基于以太网+TCP/IP解决方案,因此Industrial Ethernet也逐渐成为了现象级趋势。然而,以太网最初设计用于办公室,不适应高温、高湿等恶劣环境,所以需要特别对其进行改造才能适用于工业环境。
Industrial Ethernet采用TCP/IP协议,与IEEE802.3标准兼容,但加入了自己的一些特殊协议。在应用上,Industrial Ethernet非常灵活,可以满足各个控制水平要求,使企业信息网络与控制网络融合。此外,它易于集成,有快速开发技术,硬件升级宽松,成本较低,是支持众多供应商的一个平台。不过,由于随机性质,其被认为不适合高速实时数据传输,因此不断有人研究如何提高其确定性和实时性能,现在已有一些影响力较大的Real-Time Industrial Ethernet解决方案,如PROFINET, EtherCAT, Powerlink等。
综上所述,从现场总线到Industrial Ethernet,再到Real-Time Industrial Ethernet,这是一个由碎片化市场向更加整合市场演进过程中的故事。而这一切背后,是行业战略如“智慧制造”、“Industry 4.0”推动下的结果,也反映出越来越多的设备正在实现互联互通,而这正是在我们追求智能世界背景下不可避免的一步前进。