现场总线技术应用200例解锁工业以太网的秘密世界
在工业4.0的浪潮中,各种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有力的支持。尤其是在工业互联网的构架中,通过车间现场各类通讯方式接入不同设备、系统和产品,采集并上传海量数据,是实现工厂智能化的一个关键步骤。在工控领域,最常见的两种通讯方式是工业以太网技术和现场总线技术,这两个技术为工厂自动化带来了巨大的推动力。本文将详细介绍工业底层设备两种重要通讯方式:现场总线与工业以太网。
一、现场总线
现场总线概述
现场总线是一种数字式、串行多点通信的数据总线,它连接最底层的现场设备以及自动化系统,全数字双向多站通信系统。它遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型,并且是基于国际标准ISO 11898-1中的CAN(控制-area网络)协议开发而来。这使得它能够高效地处理大量传感器和执行器之间交换信息。
现场总线特性与应用
随着生产规模不断扩大,企业开始寻求更高效率、更灵活性的解决方案。尽管最初存在一些封闭性问题,但后来为了满足需求,诞生了众多行业标准,如基金会字段bus (FF)、LONWORKS等。此外,还有一些非商业标准如HART、Profibus等。这些协议栈都有自己的优势和适用范围,但由于差异较大,使得互操作性仍然是一个挑战。
二、工业以太网
工业以太网概述
起初,以太网主要用于办公室环境,由于其简单性、高性能及成本效益,它迅速普及至商务领域。但当需要在恶劣条件下运行时,如温度变化频繁、高湿或粉尘充斥等情况下,以太网就不再能满足要求,因此出现了专门针对工业环境设计的“Industrial Ethernet”。
工业以太net特性与应用
这种新型网络结合了TCP/IP协议并兼容IEEE 802.3标准,同时加入了一些特殊的应用层协议,使其能够胜任复杂任务,如实时控制、大容量传输以及远程管理。这使得它成为了现代制造业的一项关键基础设施,为企业提供了一个统一、高效且可扩展性的解决方案。
目前,有几款受欢迎的地面电缆类型可以使用,比如PROFINET(由西门子公司提出)、VNET/IP(由横河Yokogawa公司提出的)、EtherCAT(倍福公司),它们都是符合IP地址体系结构的人机界面,可以轻松地进行网络设置,从而提高工作效率。
综上所述,无论是在原则还是实际操作上,虽然每一种方法都有其独特之处,但它们共同构成了一个强大的工具箱,让我们能够根据不同的需求选择最合适的手段,将工作流程变得更加精确和高效。