來(lái)源： 亞洲控制工程

    工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)需緊追自動(dòng)化改革步伐 

    2012-12-19

    目前，國內工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場(chǎng)中，電力和軌道交通是工業(yè)交換機的重點(diǎn)應用領(lǐng)域，占到市場(chǎng)的70%。中國工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場(chǎng)活躍著(zhù)大約50家廠(chǎng)商。

    目前，國內工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場(chǎng)中，電力和軌道交通是工業(yè)交換機的重點(diǎn)應用領(lǐng)域，占到市場(chǎng)的70%。中國工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場(chǎng)活躍著(zhù)大約50家廠(chǎng)商。中國工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場(chǎng)的外資廠(chǎng)商在15家左右，臺資廠(chǎng)商3-4家，本土廠(chǎng)商30家左右。本土廠(chǎng)商中以地方品牌居多。在工業(yè)以太網(wǎng)交換機的銷(xiāo)售中有近70%的工業(yè)以太網(wǎng)交換機是通過(guò)分銷(xiāo)的方式進(jìn)入到市場(chǎng)的。通常外資企業(yè)采用分銷(xiāo)的方式銷(xiāo)售產(chǎn)品，內資企業(yè)采用直銷(xiāo)的方式。

    國內工業(yè)以太網(wǎng)的制約因素很大程度上還是因為沒(méi)有一個(gè)統一的通用標準，產(chǎn)品參差不齊，價(jià)格差異大，用戶(hù)選擇困難。同時(shí)，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)與現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)長(cháng)期并存?，F場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)還將長(cháng)期存在，這限制了工業(yè)以太網(wǎng)交換機向更廣闊的應用領(lǐng)域發(fā)展。

    工業(yè)以太網(wǎng)交換機在工業(yè)級設計一般在設計上滿(mǎn)足：工業(yè)寬溫設計，4級電磁兼容設計，冗余交直流電源輸入，另外PCB板一般做“三防”處理。工業(yè)現場(chǎng)的環(huán)境比普通環(huán)境都要惡劣，至少在震動(dòng)，濕氣，溫度上都要比普通環(huán)境惡劣，普通交換機在設計上沒(méi)有抵御在工業(yè)環(huán)境中出現的各種情況的能力，普通交換機不能長(cháng)時(shí)間工作在這種惡劣環(huán)境下，經(jīng)常容易出現故障，更使維護成本上升，一般不建議在工業(yè)環(huán)境中使用商業(yè)交換機，為了能使交換機在這種惡劣環(huán)境中使用，故生產(chǎn)出能適應這種環(huán)境的交換機，工業(yè)級別的交換機的可靠性有電源故障，端口中斷，可由繼電器輸出報警，冗余雙直流電源輸入，主動(dòng)式電路保護，過(guò)壓、欠壓自動(dòng)斷路保護。

    中國未來(lái)工業(yè)以太網(wǎng)交換機將伴隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)應用的不斷推廣，迎來(lái)更大的發(fā)展。從技術(shù)角度，實(shí)時(shí)通訊、穩定性、安全性等是工業(yè)以太網(wǎng)交換機產(chǎn)品的著(zhù)眼點(diǎn)。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、藍牙等網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)交換機將繼續前行。從產(chǎn)品角度，多功能化是工業(yè)以太網(wǎng)交換機發(fā)展的方向。網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機比非網(wǎng)管型功能更強大。

    工業(yè)以太網(wǎng)為未來(lái)工業(yè)控制主流技術(shù)

    2012-12-20

    工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)具有價(jià)格低廉、穩定可靠、通信速率高、軟硬件產(chǎn)品豐富、應用廣泛以及支持技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，已成為最受歡迎的通信網(wǎng)絡(luò )之一。

    工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)具有價(jià)格低廉、穩定可靠、通信速率高、軟硬件產(chǎn)品豐富、應用廣泛以及支持技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，已成為最受歡迎的通信網(wǎng)絡(luò )之一。近些年來(lái),隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)進(jìn)入了控制領(lǐng)域，形成了新型的以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。這主要是由于工業(yè)自動(dòng)化系統向分布化、智能化控制方面發(fā)展,開(kāi)放的、透明的通訊協(xié)議是必然的要求。以太網(wǎng)技術(shù)引入工業(yè)控制領(lǐng)域，其技術(shù)優(yōu)勢非常明顯。

    工業(yè)以太網(wǎng)制造現在信息的強大性跟控制的快捷性，能夠實(shí)現快速的串聯(lián)跟控制，為現代工業(yè)制造實(shí)現真正意義上的“E網(wǎng)到底”奠定了良好的基礎。工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)被業(yè)內認為是未來(lái)控制網(wǎng)絡(luò )的最佳解決方案，也是當前現場(chǎng)總線(xiàn)中的主流技術(shù)。工業(yè)化的新翹楚就由此誕生。

    關(guān)于評價(jià)工業(yè)以太網(wǎng)架構優(yōu)劣的參考點(diǎn)，大概來(lái)分應該就是以下三點(diǎn)：

    一、是網(wǎng)絡(luò )的確定性和實(shí)時(shí)性

    工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )不同于普通數據網(wǎng)絡(luò )的最大特點(diǎn)在于它必須滿(mǎn)足控制作用對實(shí)時(shí)性的要求，即信號傳輸要足夠快和信號的確定性，所以工業(yè)以太網(wǎng)架構解決方案的重點(diǎn)問(wèn)題是網(wǎng)絡(luò )的確定性和實(shí)時(shí)性。比如ModicomQuantum以太網(wǎng)IO解決方案，通過(guò)支持RSTP(快速樹(shù)生成協(xié)議)等協(xié)議，從而保證了數據的實(shí)時(shí)傳輸和整體系統的確定性。

    二、網(wǎng)絡(luò )的可靠性和可維護性

    由于工業(yè)現場(chǎng)的機械、氣候、塵埃等條件非常惡劣，在工廠(chǎng)環(huán)境中，工業(yè)網(wǎng)絡(luò )必須具備良好的可靠性、可恢復性及可維護性。例如施耐德電氣推出的帶保護涂層的加固性PLC控制器和工業(yè)以太網(wǎng)交換機，特別面向惡劣工業(yè)控制環(huán)境對設備高可靠性和可維護性的要求。

    三、工業(yè)系統的網(wǎng)絡(luò )安全

    工業(yè)以太網(wǎng)可以將企業(yè)傳統的三層網(wǎng)絡(luò )系統合成一體，使數據的傳輸速率更快，實(shí)時(shí)性更高，并可與Internet無(wú)縫集成，實(shí)現數據的共享，提高工廠(chǎng)的運作效率。但同時(shí)也引入了一系列的網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題，如工業(yè)網(wǎng)絡(luò )可能會(huì )受到包括病毒感染、非法操作等網(wǎng)絡(luò )安全威脅。一般情況下，可以采用網(wǎng)關(guān)或防火墻等對工業(yè)網(wǎng)絡(luò )與外部網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行隔離，還可以通過(guò)權限控制、數據加密等多種安全機制加強網(wǎng)絡(luò )的安全管理。

    工業(yè)以太網(wǎng)架構本身的特性決定了它能給客戶(hù)帶來(lái)更多的收益，以太網(wǎng)的可持續性和可擴展性，為設備未來(lái)升級改造提供了極大的便利性;以太網(wǎng)的透明性，可以實(shí)現網(wǎng)絡(luò )設備的互訪(fǎng)和交換，總而言之，工業(yè)以太網(wǎng)制造作為未來(lái)工業(yè)控制的主流技術(shù)已是大勢所趨。