现场总线技术的优点你真的了解吗一文让你读懂工业以太网
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，让我们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，每家厂家的产品都是独立体系，不同厂商之间无法实现互联互通，导致跨越范围更广信息共享的网络系统难以形成。
在实际应用中诞生了众多知名的现场总线技术，如FF、HAPT、CAN、LONWORKS、Devicenet、INTERBUS、PROFIBUS等。这些各具特点，有自己的应用领域，但由于种类繁多且协议不一致，最终形成了IEC61158标准下的多种现场总线。这对于初学者来说仍旧晦涩难懂，但最近我发现一种对初学者的定义更为通俗易懂：
“现场总线是一种将自动化最底层场所与智能仪表相连实时控制通信网络，它遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型。”
从两个角度来认识它：第一，从工厂自动化信息网络分层结构看，现场总线位于生产控制和网络机构底层，是工厂底层设备间通信；第二，它基于ISO/OSI七层模型，并能少于七层，通常简化以实现低延迟、高速度及良好实时性。
接着，我们探讨工业以太网。在寻求新的工业通讯解决方案时，以太网技术吸引了人们注意。其简单性、高开放程度以及较低成本使其在办公室环境中占据主导地位。一些公司提出了基于TCP/IP协议栈的解决方案，这便是工业以太网产生之源。
然而，以太网最初设计用于办公室环境而非严苛工业环境，因此不能直接用于前者。智库百科认为：“工业以太网是指在自动化控制及过程控制中的应用，以符合IEEE802.3标准并加入特定协议。”
就如同适合管理与处理信息一样，Industrial Ethernet也广泛应用于工厂管理与车间监控领域，其优势包括统一企业网络与控制网络，以及快速集成能力、高效率以及易获得支持。
尽管如此，由于随机性的特点，被认为难以胜任高速实时性数据通信任务。但为了克服这一限制，大公司不断研究如何提高确定性和实时性能，现在已有几种影响力的Real-Time Industrial Ethernet，如西门子的PROFINET、二生的EtherCAT等。
综上所述，从原有的现场总线向Industrial Ethernet再到Real-Time Industrial Ethernet，我们见证了从单一标准至多样选择，再至精准需求满足的一系列变革。此趋势预示着未来市场将更加碎片化，但也给予了更多选择空间。