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1.4 以太网与控制网络的结合

控制网络的基本发展趋势是逐渐形成开放、透明的通信协议,而 现场总线的开放性是有条件的、不彻底的, 且多种总线并存已成定局,难以沿着开放的方向发展。当现场总线的发展遭遇到阻碍时,以太网技术作为一种解决方案得到迅猛的发展且被成功地用于工业控制网络,实现了办公自动化与工业自动化的无缝连接。

工业以太网是以太网技术在控制网络领域延伸的产物,是工业应用环境下信息网络与控制网络的完美结合。 目前,对工业以太网没有严格的定义,各厂家推出的工业以太网在技术上也存在相当大的差距,比较典型的工业以太网技术有德国西门子公司主推的 PROFINET 、法国施耐德电气公司主推的 Modbus TCP 、德国倍福公司主推的 EtherCAT 等。一般来讲,工业以太网是指技术上与商用以太网(IEEE 802.3标准)兼容,且在产品设计时其材质的选用、产品的强度以及网络的实时性、可靠性、抗干扰性、安全性等方面都能满足工业现场要求。工业以太网作为现场总线使用具有一定的优势,主要体现在以下几个方面。

1) 应用方便: 工业以太网是基于TCP/IP的以太网,它是一种标准的开放式通信网络,不同厂商的设备很容易互连。这种特性非常适合于解决控制系统中不同厂商设备的兼容和互操作等问题。

2) 价格低廉、组网容易: 由于信息网络的存在和以太网的大量使用,使得其具有价格明显低于控制网络相应软硬件的特点,如通过普通网卡就可将计算机连接到工业以太网络中。

3) 技术支持广泛: 技术成熟、易于得到,已为许多人掌握,有利于企业网络的信息集成以及与上层网络的连接,便于实现企业管控一体化。

现场总线和工业以太网是当前工业控制应用中普遍采用的两种技术。工业以太网在一些行业的应用上已经真正实现了“ 一网到底 ”,但对于另一些行业,现场总线和工业以太网则在并存使用。现场总线存在着由于协议多、标准难以统一而导致的不同厂商设备之间的系统集成困难;而以太网在控制网络中存在的网络故障快速恢复、本质安全等方面的问题则是制约其全面应用的主要障碍。

从目前国内外工业以太网技术的发展来看,工业以太网在控制层已得到广泛的应用。 事实上,工业以太网已经成为一种新的现场总线标准。 未来,工业以太网将在工业企业综合自动化系统现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。 1lvjTd32rmbLTL789olUnVw79nYo1jg0rRnZ5dDNLXgxZXYLnZKhj5v3UU02KzmQ

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