工業(yè)自動化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)展越來越分散化,同時系統(tǒng)越來越復(fù)雜,內(nèi)部連接越來越高速化、緊密化,更多的是系統(tǒng)細分成為獨立控制孤島,對驅(qū)動器和用戶接口需求越來越多。
以太網(wǎng)技術(shù)是一種高速局域網(wǎng)技術(shù)。目前,它在工業(yè)上的應(yīng)用非常廣泛,通過高速的局域網(wǎng)絡(luò)把工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)及生產(chǎn)設(shè)備全部聯(lián)接起來,進而實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化控制,而局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)則又在一定程度保證了工業(yè)生產(chǎn)中的網(wǎng)絡(luò)安全性。
工業(yè)以太網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用方式多是基于商用以太網(wǎng)發(fā)展而來的,在全球主導(dǎo)的有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)工業(yè)領(lǐng)域的特點要求,采用以太網(wǎng)通信協(xié)議作為基本技術(shù)發(fā)展而生。工業(yè)以太網(wǎng)市場需求十分廣泛,無論是新建一條現(xiàn)代化的制造生產(chǎn)線,還是對舊有設(shè)備的改造,都會大量使用工業(yè)以太網(wǎng)。工業(yè)以太網(wǎng)的市場增長率也始終居高不下,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計,每年新增工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)量都將會是前一年的一倍左右。而隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)延展而帶動的PLC、DCS及PC_Based等控制類產(chǎn)品的市場容量,更是難以計算。
工業(yè)自動化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)展越來越分散化,同時系統(tǒng)越來越復(fù)雜,內(nèi)部連接越來越高速化、緊密化,更多的是系統(tǒng)細分成為獨立控制孤島,對驅(qū)動器和用戶接口需求越來越多。而無論如何傳統(tǒng)PLC技術(shù)無法滿足該要求,現(xiàn)場總線技術(shù)也不能提供相關(guān)性能。只有通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來解決,而在所有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中,以太網(wǎng)技術(shù)是最理想的選擇。
目前以太網(wǎng)還只適合于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息層應(yīng)用。以太網(wǎng)是Byte級網(wǎng)絡(luò),只能部分代替現(xiàn)場總線作用,而將以太網(wǎng)用于現(xiàn)場I/O級,這是目前工控領(lǐng)域研究的熱點之一。
未來,基于以太網(wǎng)的控制網(wǎng)絡(luò)所具有的上述優(yōu)點是目前現(xiàn)場總線技術(shù)所無法比擬的。另外,隨著寬帶以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,以太網(wǎng)作為控制網(wǎng)絡(luò)在控制實時性方面的問題正在逐步得以解決。雖然以太網(wǎng)采用的是帶碰撞檢測的載波偵聽多路訪問協(xié)議(CSMA/CD),一般認為該協(xié)議不能滿足控制系統(tǒng)實時性要求,但100Mb/s以太網(wǎng)已開始廣泛應(yīng)用,千兆以太網(wǎng)產(chǎn)品也已出現(xiàn);而且以太網(wǎng)交換技術(shù)的出現(xiàn),通過全雙工交換技術(shù),可完全避免CSMA/CD中的碰撞;還可方便實現(xiàn)優(yōu)先級機制,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬的最大利用率和最好實現(xiàn)性能。
所以,未來工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向必然是通過工業(yè)Ethernet網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互連,最后連接到Internet。
自動化環(huán)境下的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展
時間:2013-06-04
導(dǎo)語:未來工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向必然是通過工業(yè)Ethernet網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互連,最后連接到Internet。
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