浅谈现场总线与工业以太网Can协议分为几种自然界中的应用场景
在工业4.0的浪潮中,通信技术的飞速发展为企业实现智能化和自动化提供了强大的工具。尤其是在工业互联网的构建中,需要通过现场总线和工业以太网等多种通讯方式来接入各种设备、系统和产品,并实时采集海量数据。下面,我们将探讨这两种关键技术如何帮助工厂实现自动化。
一、现场总线
现场总线概述
现场总线是指连接制造区域与控制室之间的数字式、串行通信网络,是自动化领域中的基础数据通信网络,它直接连接最底层的设备,如传感器和执行器,以及自动化系统。这种全数字双向多点通信系统遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型,其中物理层至应用层。
现场总线特点与应用
我们可以这样理解现场总线:
它位于生产控制网络结构中的底层,为纵向信息集成提供透明通信。
基于ISO/OSI七层模型,但实际应用可能简化为少数几层,以实现低延迟、高速度和实时性。
随着技术进步,诸如基金会FF、LONWORKS、HAPT CAN等众多现场总线协议出现,它们各自具有特定优势,但由于标准不统一,最终形成了IEC61158标准下的多种现场总线协议。
二、工业以太网
工业以太网概念
最初用于办公环境但后因其简单性好而被引入工厂环境。原始以太网未能满足严苛工业条件,因此产生了适用于工厂环境的“工业以太网”,采用TCP/IP协议并兼容IEEE 802.3标准。
工业以太网特点与应用
主要优点包括:
开放性:不同品牌设备可互联。
网络融合:信息网络与控制网络无缝结合。
成本效益:软硬件成本低廉且易于升级。
高速率:支持10M,100M,千兆及10Gbps速率,有助于处理复杂任务需求。
近年来,由于其便捷性,工业以太网已成为替代传统现场总线的一大趋势,其市场份额超过了许多传统方案。此外,还有PROFINET,VNET/IP,EtherCAT,TCnet及其他高速实时Industrial Ethernet解决方案得到了广泛认可并在行业内推广使用。