解密现场总线与工业以太网一窥profibus的神秘面纱
在工厂自动化的信息网络中,现场总线和工业以太网扮演着至关重要的角色,它们共同构成了一个复杂而精密的技术体系。这种体系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,以便采集并上传海量数据。这些数据是实现工厂自动化所必需的,有力推动了生产效率和质量的提升。本文将深入探讨工业底层设备通信技术,特别是现场总线和工业以太网这两种主要通讯方式。
首先,我们来了解一下现场总线。它是一种基于电缆或光纤连接多个设备之间进行通信的技术,可以传输mA模拟信号及普通开关量信号,并遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型中的部分通信协议。这一模型为开放式互连信息系统提供了一种功能结构框架,从物理层到应用层逐步展开,每一层都有其独特功能。
在实际应用中,根据工厂自动化信息网络分层结构(工厂管理级、车间监控级、现场设备级),我们可以看出现场总线位于生产控制和网络机构底层,是工厂底层设备之间直接沟通的一条桥梁。它能够实现从管理层到自动化底层数据存取的透明通信,为企业提供了全方位地掌握生产情况与控制能力。
然而,这些优势也伴随着挑战。在过去,当时随着生产规模扩大,对于远程I/O数据传输以及产线内部不同设备交换信息需求日益增长,但由于计算机系统封闭性问题,以及不同制造商产品不能互联互通的问题,使得更大范围内信息共享成为难题。此后,一系列新的技术应运而生,如基金会现场总线FF、LONWORKS现场总线等,它们各具特色,但标准尚未统一形成一种完善无缝对接的手段。
此外,由于这些标准化制定存在难度,人们开始寻求新的解决方案,这时候以太网技术走进我们的视野。当初以太网最早用于办公环境,其简洁性、高度开放性以及低廉价格使其迅速占领市场。但在工业领域,由于其原始设计缺乏考虑严酷环境因素,因此需要进一步适配,以创造出专门针对工业场景设计的人体工程学要求满足且高可靠性的“工业以太网”。
现在,随着施耐德等公司提出的基于TCP/IP协议栈结合广泛应用于现代电子行业标准IP网络原则,即TCP/IP+Ethernet, 他们提出了一套符合当前时代要求更加灵活高效优雅合理并且成本有效解决方案,同时兼顾了实时性、可靠性与安全性的“智能型”具有自适应性的柔韧型IP/Ethernet基础设施配置。
综上所述,无论是在本质上的理解还是具体应用中的细节处理,在当今这个科技快速发展的大背景下,不断迭代更新自身才能不断满足更多用户需求,也能促进整个社会经济健康稳定发展,而不仅仅局限于某一方面或者某几个点上面去追求,只要我们愿意投身其中,用智慧去思考,用行动去改变,就一定能够让世界变得更加美好。