现场总线系统与工业以太网你真的了解它们的区别吗
随着传统制造业的智能化转型,工业互联网技术正迅速兴起。其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。本文将详细介绍两种工业底层设备通讯方式: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。它主要出现在上个世纪80年代末到90年代初期,当时由于生产规模扩大,工厂内部设备需要互联以实现远程I/O数据传输和产线内不同设备间的信息交换。但那时候计算机系统存在封闭性问题,每家厂家的产品都自成一体,不同品牌之间无法实现信息共享。
实际应用中,诸多著名的现场总线技术应运而生,如FF、HAPT、CAN、LONWORKS、Devicenet等,它们各具特点,形成了特定的应用范围。不过,由于标准不统一,最终形成了多种现场总线下的IEC61158标准。对于初学者来说,这些定义往往晦涩难懂,但可以从以下两个角度理解:
根据工厂自动化信息网络分层结构,可以看出现场总线位于生产控制与网络机构底层,是工厂底层设备之间通信网络。
它基于ISO/OSI开放系统互联参考模型,并且可以简化为少于七层,以实现更低延迟、高速度以及更适合实时性需求。
接着,我们走进工业以太网领域。在寻求新的通讯解决方案时,以太网技术吸引了人们的目光,因为它具有简单性好、高效性好及价格亲民等优点。然而,以太网最初是为办公环境设计,而非考虑到了工业环境,因此不能直接用于工业场景。智库百科认为,工业以太网是在自动化控制及过程控制中应用以太网相关组件及技术的一种形式,它采用TCP/IP协议并兼容IEEE802.3标准,但在应用层加入特有协议。
尽管如此,以太网仍然被广泛用于工厂管理和车间监控,因为它易于实现网络集成,有快速速度、高可扩展性的硬件升级,以及低廉成本。此外,它容易获得众多供应商支持。而为了克服其随机网络带来的通信不确定性问题,一些公司研究了基于以太网的通信确定性和实时性的问题,并取得了一定的进展,如PROFINET、EtherCAT等实时工业以田天标准已经出现。
综上所述,从现场总线到实时工業Etherenet再到實時工業Etherenet,我們見證了一個從傳統向現代技術轉變過程。在這個過程中,我們學會了解如何將不同的技術應用於滿足不同場景下對於高效率與準確性的需求,並探索如何通過標準化來促進技術之間協作與整合,使得我們能夠更有效地應對未來挑戰。