数据驱动深入浅出理解总线协议与现场总线工业以太网
的实时通信解决方案
在工业4.0时代，智能化和自动化成为企业发展的关键。工控领域中，现场总线和工业以太网技术是实现车间设备联网和数据交换的基础。这篇文章将探讨两种技术：现场总线和工业以太网，以及它们在工厂自动化中的应用。
一、现场总线
现场总线概念
现场总线是一种数字式、串行、多点通信网络，连接制造区域或过程区域的设备与控制室内自动装置。它遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型，并提供全数字双向多站通信。
现场总线特点与应用
随着生产规模扩大，工厂需要更好的信息共享能力。尽管计算机系统封闭，但通过综合掌握多点参数信息，可以实现操作控制。在80年代末至90年代初期，出现了基金会FF、LONWORKS等代表性技术。这些标准虽然繁杂，但最终形成了IEC61158标准。
二、工业以太网
工业以太网概念
由于现场总线标准化难度较大，以太网技术逐渐被引入。最初为办公自动化设计，但因其简单性、高效性及低成本，在商务领域占据市场主导地位。
工业以太网特点与应用
为了满足工业环境需求，将商用以太网改进而成的工业以太网采用TCP/IP协议，并兼容IEEE 802.3标准。此外，它支持广泛硬件升级，有助于降低成本并获得厂商支持。
Ethernet是全开放且数字化网络，便于不同厂商设备互联。
它能无缝连接企业信息网络，与控制网络相结合，为企业级管控提供统一平台。
软硬件成本低廉，由于成熟度高，有丰富软件开发环境及硬件选择。
通信速率高，比传统现场总線快很多，其速率不断提升，如10G 以 太 网正在研究中。
目前有影响力的实时 industrial 以 太 网包括PROFINET（西门子）、VNET/IP（横河Yokogawa）、EtherCAT（倍福）、TCnet（东芝Toshiba）等，其中一些还加入了Modbus-IDA（施耐德）或Powerlink（贝加莱）。
这篇文章通过对比分析现有的各类通讯方式，我们可以看出，无论是面向未来还是当前实际需求，数据驱动下的智能制造对于每一种通讯方式都提出了新的挑战，同时也带来了新的机会。如何有效利用这些资源来提高生产效率，是我们必须思考的问题。而且随着5G、新型人机界面、大数据分析等新兴技术的不断发展，这些问题将变得更加复杂，也将推动我们寻找更多创新性的解决方案来应对未来的挑战。