工业总线有哪些类型浅谈现场总线和工业以太网听了就懂了

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  • 2025年01月20日
  • 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有力的支持。尤其是在工业互联网的构架中,需要通过现场设备、系统和产品之间高效的通讯方式来采集和上传海量数据。工控领域中,现场总线技术与工业以太网技术是两大主导力量,为工厂自动化带来了巨大的推动力。本文将探讨如何通过理解工业底层设备的两种主要通讯方式——现场总线与工业以太网,以促进更好的生产效率。 首先,我们来看看现场总线

工业总线有哪些类型浅谈现场总线和工业以太网听了就懂了

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有力的支持。尤其是在工业互联网的构架中,需要通过现场设备、系统和产品之间高效的通讯方式来采集和上传海量数据。工控领域中,现场总线技术与工业以太网技术是两大主导力量,为工厂自动化带来了巨大的推动力。本文将探讨如何通过理解工业底层设备的两种主要通讯方式——现场总线与工业以太网,以促进更好的生产效率。

首先,我们来看看现场总线。这是一种数字式、串行、多点通信数据总线,它连接着最底层的现场智能仪表设备以及自动化系统,全数字双向多站通信。它遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型,从物理层到应用层,每一层都有其特定的功能。在实际应用中,虽然ISO模型是一个框架,但不同类型的协议栈会根据实际需求进行简化,以保证低延迟、高速度,并且具有实时性。

接下来,我们要了解的是场景总线的一些特点及应用。尽管标准化存在挑战,但随着技术发展和需求变化,一系列代表性的协议诞生了,如FF、LONWORKS、HAPT等,每种都有自己的优势和适用范围。但由于众多选择,这些协议并未统一成一个单一标准,因此形成了IEC61158下的多个标准。

然后我们转向工业以太网。这项技术起源于1970年代,当时设计用于办公环境,由于其简单性好、高度开放性,以及成本较低,它迅速占领了商务网络市场。但最初设计不考虑工业环境,所以在工厂使用的是基于TCP/IP与IEEE 802.3标准兼容的“工业以太网”。这种结合采用了一套专门为控制需求而设计的人机界面,使得信息网络与控制网络可以无缝整合,同时保持快速开发、高可扩展性和低成本。

最后,让我们深入分析一下这两种技术在现代应用中的角色。尽管传统现场总线仍然广泛存在,但随着时间推移,尤其是在实时性能要求较高的情况下,越来越多的事业单位开始选择或同时使用这些方案。此外,由于后者能够提供更快的地带宽率(比如千兆或十万兆)以及更好的互操作能力,它们正在逐步取代一些传统解决方案。此外,不同公司也提出了一系列符合他们特定需求但又兼顾实时性能的事业解决方案,比如西门子的PROFINET, 横河Yokogawa 的VNET/IP, 倍福(EtherCAT), 东芝Toshiba 的TCnet等等。

综上所述,无论是哪一种方法,都能帮助企业实现更加高效地生产过程管理。而通过对这些不同方法及其各自优缺点进行深入了解,可以帮助决策者做出最适合自己情况下的最佳选择,从而推动整个行业向前发展。