2004年10月19日至20日,中國工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展論壇暨全國第一屆工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與應用研討會(huì )(IEHF2004)在京召開(kāi)。借此機會(huì ),本站記者采訪(fǎng)了西門(mén)子自動(dòng)化與驅動(dòng)集團工業(yè)通信全球地區總經(jīng)理賀日安和德國菲尼克斯電氣集團自動(dòng)化總裁Martin Müller,暢談工業(yè)以太網(wǎng)的過(guò)去、現在與未來(lái)。
■ 采訪(fǎng)賀日安先生
控制網(wǎng):西門(mén)子是何時(shí)開(kāi)始關(guān)注工業(yè)以太網(wǎng)的,當時(shí)關(guān)注的原因和重點(diǎn)是什么?現在又有哪些變化呢?
答:早在1985年西門(mén)子公司就開(kāi)始關(guān)注工業(yè)以太網(wǎng),當時(shí)在工業(yè)領(lǐng)域里它還叫SINEC H1。與以往的網(wǎng)絡(luò )相比,以太網(wǎng)使控制器(PLC,DCS,PC)間的通訊變得更有效,更易于使用。至今為止西門(mén)子已經(jīng)安裝了近80萬(wàn)個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)節點(diǎn),并將以太網(wǎng)確定為自動(dòng)化領(lǐng)域中控制器與上位管理層間大量數據傳輸的可靠網(wǎng)絡(luò )。今天,以太網(wǎng)已眾人皆知,并以它80%的占有率成為局域網(wǎng)(LAN)的領(lǐng)先者。關(guān)鍵在于今天的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議使模塊化的機器制造和控制器彼此之間,控制層器與執行層器之間的相互操作得以推廣。不斷完善的實(shí)時(shí)控制和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)是進(jìn)一步的核心話(huà)題,它激發(fā)我們在經(jīng)濟的自動(dòng)化結構方面產(chǎn)生全新的構想。
控制網(wǎng):您認為PROFINET的優(yōu)勢表現在哪些方面?
答:工業(yè)以太網(wǎng)逐漸從管理層擴展到執行層,它為執行層的設備進(jìn)入IT領(lǐng)域開(kāi)辟了暢通之路。另一方面,也使自動(dòng)化系統中的管理層更容易獲取到執行層的信息。為此對未來(lái)的自動(dòng)化結構提供了全新的可能性。新的工業(yè)以太網(wǎng)對執行層的使用和開(kāi)發(fā)將在短期內給自動(dòng)化結構帶來(lái)巨變。依據我們多年來(lái)在工業(yè)以太網(wǎng)方面的經(jīng)驗和經(jīng)過(guò)千錘百煉的世界先進(jìn)的現場(chǎng)總線(xiàn)―PROFIBUS的技術(shù)知識,我們與PROFIBUS使用者協(xié)會(huì )(PNO)共同定義了在工業(yè)以太網(wǎng)基礎上全面的自動(dòng)化標準PROFINET。PROFINET既適用于工廠(chǎng)自動(dòng)化,又同樣適于過(guò)程自動(dòng)化,并內含了所有先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)的要求。
控制網(wǎng):工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品的成熟、推廣普及能給最終客戶(hù)帶來(lái)哪些好處?
答:現有的現場(chǎng)總線(xiàn)已逐漸在數據量、連接性和開(kāi)放性三方面接近顛峰。最終用戶(hù)希望有一個(gè)貫通的世界,可將具有IT功能的現場(chǎng)設備與維護系統相聯(lián)接,以便直接介入維修和服務(wù)系統中。工業(yè)以太網(wǎng)不僅為現場(chǎng)設備進(jìn)入管理層的IT領(lǐng)域開(kāi)辟了道路,而且還為組態(tài)和服務(wù)創(chuàng )造了全新的可能性。具有網(wǎng)絡(luò )性能可選擇功能的PROFINET提供了貫通的通信,也可以通過(guò)PROXY方案接入現有的現場(chǎng)總線(xiàn),如PROFIBUS,并且借助于分布式自動(dòng)化系統使得建立一個(gè)全新的自動(dòng)化結構成為可能。從單個(gè)模塊技術(shù)的組態(tài)和運行,以及通過(guò)無(wú)縫連接進(jìn)入MES和ERP系統,最終達到輕松的服務(wù),甚至在各個(gè)公司間的服務(wù),PROFINET可幫助最終用戶(hù)節省費用,提高設備的使用性和有效性。這個(gè)先進(jìn)技術(shù)的推廣將使客戶(hù)的大大超前,以此幫助他們處于市場(chǎng)中的領(lǐng)先地位。
控制網(wǎng):工業(yè)以太網(wǎng)的近期發(fā)展如何?貴公司在2005年會(huì )有哪些舉措?
答:一提到自動(dòng)化領(lǐng)域中的工業(yè)以太網(wǎng),常常留給人們這樣一個(gè)印象:這是一個(gè)全新的改革性話(huà)題。20年來(lái)工業(yè)以太網(wǎng)在自動(dòng)化領(lǐng)域中的使用經(jīng)驗證明這個(gè)技術(shù)已有了很高的認知度。工業(yè)以太網(wǎng)的基本想法是,使用現有的以太網(wǎng)標準,對工業(yè)通信進(jìn)行必要性和效益性細節的補充。因此,多年來(lái)衍生出了應用于工廠(chǎng)和過(guò)程控制中特殊情況的產(chǎn)品。所有這些經(jīng)驗已被融入于PROFINET中。到目前為止,第一臺應用PROFINET制造的設備仍在最終用戶(hù)的高度滿(mǎn)意中運行著(zhù),并將一直持續下去??蓱糜?/SPAN>PROFINET的產(chǎn)品數量在穩步增長(cháng),廣泛推廣使用PROFINET系統已不會(huì )有任何阻礙。2005年年中我們將應用等時(shí)實(shí)時(shí)技術(shù)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)來(lái)解決高要求的控制任務(wù)。
控制網(wǎng):最終用戶(hù)是否對工業(yè)以太網(wǎng)很關(guān)注?他們的態(tài)度如何?
答:在一個(gè)設備中單個(gè)控制器間沒(méi)有通訊,不可能談?wù)摤F代自動(dòng)化技術(shù)。一個(gè)基于貫通的工業(yè)以太網(wǎng)的通訊,其優(yōu)勢已被絕大多數使用者熟知。在專(zhuān)業(yè)報刊、雜志和各種座談會(huì )上也可以看出他們濃厚的興趣。民意調查表明,半數以上的使用者將選擇使用以太網(wǎng),廠(chǎng)商們也同樣被要求采納最新技術(shù),并生產(chǎn)出相關(guān)產(chǎn)品。與2003年相比,2004年在SPS/IPC/DRIVES展覽會(huì )上展出的PROFINET產(chǎn)品將會(huì )成倍增長(cháng),我們可以預測,這種增長(cháng)速度只會(huì )有增無(wú)減。
控制網(wǎng):通過(guò)今年的漢諾威工業(yè)展會(huì ),INTERBUS CLUB官方聲稱(chēng)他們將與PNO組織合作并共同推廣PROFINET。您能告訴我們,基于什么原因,貴公司采取此行動(dòng)?貴公司將來(lái)在什么方面操作此合作?依您看,這次合作將給工業(yè)以太網(wǎng)標準競爭帶來(lái)什么樣的影響?
答:PROFINET不僅定義了一個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)的新協(xié)議,而且還建立了一個(gè)全面的標準。它符合所有將以太網(wǎng)投入工業(yè)領(lǐng)域使用的要求,并提供了全部自動(dòng)化應用的解決方案。PROFINET這個(gè)來(lái)自PI(PROFIBUS國際協(xié)會(huì ))的開(kāi)放的工業(yè)以太網(wǎng)標準使現有的工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)之間的互聯(lián)成為可能,從而保護了總線(xiàn)使用者已投入的上百萬(wàn)的資產(chǎn)。這使得系統的選擇更加簡(jiǎn)單,同時(shí)更多的公司也會(huì )提供全系列的儀器設備。我們對INTERBUS CLUB決定使用以統一的以太網(wǎng)為基礎的系統表示祝賀。這是一個(gè)典型的雙贏(yíng)方案,只會(huì )給所有參與者帶來(lái)好處,特別是使最終用戶(hù)獲得利潤。如果有更多的公司或組織有勇氣作出同樣的決定,我們將會(huì )很高興,并且為他們在提供PROFINET產(chǎn)品的進(jìn)程中給予大力支持。
控制網(wǎng):請您為我們描繪一下,到2008年,即未來(lái)三年,工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)及應用會(huì )是怎樣的?
答:在可預計的將來(lái),PROFINET必將續寫(xiě)PROFIBUS的成功故事。不僅為具備多項優(yōu)勢的工業(yè)以太網(wǎng)建立堅實(shí)的使用基礎,而且為在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中引導全新的未來(lái)技術(shù)潮流奠定了基石。西門(mén)子應用CBA(基于組件技術(shù)的自動(dòng)化)在模塊化自動(dòng)化領(lǐng)域中做出了第一步。等時(shí)模式通訊即將把驅動(dòng)技術(shù)中的機械主軸同步技術(shù)送入博物館。工業(yè)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )把使用者從電纜聯(lián)線(xiàn)中解脫出來(lái)。借助SCALANE W ACCESS POINT的數據率預留功能,我們甚至可以將對時(shí)間要求很?chē)栏竦闹芷谛陨a(chǎn)通訊轉移到工業(yè)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)中。對于所有集成了SNMP的網(wǎng)絡(luò )用戶(hù),優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò )管理成為可能。并且,觸手可及的安全模塊SCALANCE S允許對整個(gè)設備或部分設備進(jìn)行非法進(jìn)入保護。我堅信,我們使用PROFINET創(chuàng )立了一個(gè)全面的自動(dòng)化標準,它真正涵蓋了所有的自動(dòng)化控制的重要性,并將開(kāi)創(chuàng )未來(lái)的自動(dòng)化控制世界。
■采訪(fǎng)Martin M üller先生
控制網(wǎng):菲尼克斯電氣是何時(shí)開(kāi)始關(guān)注工業(yè)以太網(wǎng)的,當時(shí)關(guān)注的原因和重點(diǎn)是什么?現在又有哪些變化呢?
答:菲尼克斯電氣早在1997年就已經(jīng)介入到工業(yè)以太網(wǎng)領(lǐng)域。當時(shí)研究的目標是在辦公自動(dòng)化領(lǐng)域尋找一種能應用在未來(lái)的自動(dòng)化解決方案中的標準。這一點(diǎn)現在已經(jīng)是顯而易見(jiàn)的,除PC技術(shù)外,工業(yè)以太網(wǎng)將在工業(yè)自動(dòng)化解決方案的通信中大有作為。根據這些研究結果,工業(yè)以太網(wǎng)的基礎器件(如路由器、交換器)的開(kāi)發(fā)開(kāi)始于1998年。這些組件作為產(chǎn)品在2000年的漢諾威展會(huì )被發(fā)布。隨之而來(lái)的,開(kāi)發(fā)重點(diǎn)轉移到了基于以太網(wǎng)的分布式自動(dòng)化和實(shí)時(shí)系統的開(kāi)發(fā)。2004年,我們看到第一個(gè)基于PROFINET的原型向外界正式發(fā)布。
控制網(wǎng):菲尼克斯電氣2004年在工業(yè)以太網(wǎng)方面的投入情況是怎樣的?特別是人員及財力方面,近三年的投入增長(cháng)率是多少?預計2005年情況又會(huì )如何呢?
答:目前,菲尼克斯電氣約有20%的開(kāi)發(fā)資源投入到以太網(wǎng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)?,F在正在開(kāi)發(fā)的主要項目包括PROFINET的協(xié)議棧、以太網(wǎng)基礎器件的軟硬件結合,例如VLAN或IGMP snooping,以及用于以太網(wǎng)的銅質(zhì)電纜和光纖工業(yè)連接技術(shù)。菲尼克斯電氣基于工業(yè)以太網(wǎng)架構設計了一系列產(chǎn)品,這些設備在2000年被首次推向市場(chǎng),現年銷(xiāo)售額增長(cháng)率已超過(guò)60%,而且預計2005年仍將保持這一增長(cháng)率。
控制網(wǎng):除中國以外的其他地區,如歐美、日本等國家和地區,那里的廠(chǎng)商也對工業(yè)以太網(wǎng)很關(guān)注嗎?那里的最終用戶(hù)對工業(yè)以太網(wǎng)的態(tài)度或境況如何?您認為哪些領(lǐng)域最適合應用此技術(shù)和產(chǎn)品,能否舉個(gè)例子?
答:當前以太網(wǎng)在工業(yè)自動(dòng)化解決方案中的應用是全球關(guān)注的問(wèn)題。特別值得一提的是,在歐洲,PROFINET標準優(yōu)勢凸現,其已得到包括西門(mén)子在內的超過(guò)500個(gè)制造商的支持。此技術(shù)也得到了最終用戶(hù)的普遍認可。最近,四家領(lǐng)先的德國汽車(chē)制造商(奧迪、寶馬、克萊斯勒和大眾)決定在未來(lái)的自動(dòng)化解決方案中使用PROFINET。這是向以太網(wǎng)標準的標準化邁進(jìn)的重要一步,因為它們聯(lián)合的決定不僅給最終用戶(hù)傳遞一個(gè)清楚的信號,也給汽車(chē)工業(yè)中的自動(dòng)化器件廠(chǎng)商和設備、系統的供應商帶來(lái)了只需支持一個(gè)標準的保證。
PROFINET覆蓋工業(yè)通信解決方案的所有方面,從用于分布式I/O設備連接的PROFINET IO,到用于分布式自動(dòng)控制的PROFINET CBA,到用于高端運動(dòng)控制解決方案的PROFINET IRT。另外,PROFINET能通過(guò)標準的代理服務(wù)器與現有的現場(chǎng)總線(xiàn)系統很容易地集成。
在應用方面,比如在汽車(chē)制造業(yè)的車(chē)身工廠(chǎng),PROFINET機器人和高技術(shù)控制器(如焊接控制器)通過(guò)PLC聯(lián)網(wǎng)。諸如菲尼克斯電氣Rugged Line的I/O系統由代理服務(wù)器被集成進(jìn)此系統,從而建立了基于PROFINET和INTERBUS的完全無(wú)縫的自動(dòng)化系統。
控制網(wǎng):工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品的成熟、推廣普及能給最終客戶(hù)帶來(lái)哪些好處?
答:在基于現場(chǎng)總線(xiàn)系統和智能系統的現代自動(dòng)化解決方案,通常有幾個(gè)通信接口,如為集成入控制網(wǎng)絡(luò )的現場(chǎng)總線(xiàn)接口和為編程和下載程序的以太網(wǎng)接口。將來(lái),使用以太網(wǎng)的系統只需要一個(gè)接口,因為Ethernet/PROFINET可以用來(lái)傳輸過(guò)程數據和任意數據,如程序也是通過(guò)相同的媒介。另外,以太網(wǎng)提供智能設備維護頁(yè)面的選擇權,使工作人員能通過(guò)標準的頁(yè)面來(lái)完成調整參數、操作和監測。這為未來(lái)的自動(dòng)化解決方案提供了可觀(guān)的潛在的節約。
控制網(wǎng):目前阻礙工業(yè)以太網(wǎng)廣泛應用的主要因素有哪些?您估計需要多長(cháng)的時(shí)間,可以徹底解決所有瓶頸問(wèn)題?
答:除標準以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性外,還有幾點(diǎn)與以太網(wǎng)的應用相關(guān),特別是工業(yè)連接技術(shù)和在安全性方面要求更高。以太網(wǎng)的應用增加了自動(dòng)化解決方案被病毒、蠕蟲(chóng)甚至黑客攻擊的風(fēng)險。以太網(wǎng)在工業(yè)中的應用必須與適當的安全解決方案合為一體。自動(dòng)化供應商目前正開(kāi)發(fā)這一解決方案,預計在2005年將會(huì )實(shí)現。
控制網(wǎng):從讓客戶(hù)開(kāi)始認知工業(yè)以太網(wǎng),到使其轉變態(tài)度、實(shí)際購買(mǎi)消費工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品,您認為對于廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)哪個(gè)環(huán)節最難?貴公司有什么相應的營(yíng)銷(xiāo)及戰略措施?
答:在現在的公司中,電氣規劃主管往往決定現場(chǎng)總線(xiàn)系統的使用。然而,以太網(wǎng)因為涉及其它問(wèn)題,如安全(傳統上這是IT部門(mén)的責任),使其在自動(dòng)化系統的應用面臨新的挑戰。關(guān)于自動(dòng)化供應商,像菲尼克斯電氣,這意味不僅要考慮客戶(hù)的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人員的要求,也要考慮他們的IT部門(mén)。一些重點(diǎn),如安全或與基礎組件(如CISCO公司產(chǎn)品)的兼容性,是需要特別關(guān)注的。
控制網(wǎng):通過(guò)今年的漢諾威工業(yè)展會(huì ),INTERBUS CLUB官方聲稱(chēng)他們將與PNO組織合作并共同推廣PROFINET。您能告訴我們,基于什么原因,貴公司采取此行動(dòng)?貴公司將來(lái)在什么方面操作此合作?依您看,這次合作將給工業(yè)以太網(wǎng)標準競爭帶來(lái)什么樣的影響?
答:INTERBUS CLUB和菲尼克斯電氣采用PROFINET作為未來(lái)以太網(wǎng)標準的決定是基于五項原則:
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