以太網(wǎng)為什么會(huì)進(jìn)入自動(dòng)化行業(yè)

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯以太網(wǎng)為什么會(huì)進(jìn)入自動(dòng)化行業(yè) 以太網(wǎng)+TCP/IP作為辦公網(wǎng)、商務(wù)網(wǎng)在IT行業(yè)中獨(dú)霸天下，其技術(shù)特點(diǎn)主要適合信息管理、信息處理系統(tǒng)。但為什么近年來會(huì)逐步向自動(dòng)化行業(yè)進(jìn)展，形成與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的局面？回顧近年來自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展,可以了解到其中的原委。（1）自動(dòng)化技術(shù)從單機(jī)掌握進(jìn)展到工廠自動(dòng)化FA，進(jìn)展到系統(tǒng)自動(dòng)化近年來，自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)展使人們熟悉到，單純提高生產(chǎn)設(shè)備單機(jī)自動(dòng)化水平，并不肯定能給整個(gè)企業(yè)帶來好的效益；因此，企業(yè)給自動(dòng)化技術(shù)提出的進(jìn)一步要求是：將整個(gè)工廠作為一個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)的最佳經(jīng)濟(jì)效益。因此，有了現(xiàn)代制造自動(dòng)化模型，見圖2。所

2、以說自動(dòng)化技術(shù)由單機(jī)自動(dòng)化進(jìn)展到系統(tǒng)自動(dòng)化。現(xiàn)代制造自動(dòng)化模自動(dòng)化技術(shù)從單機(jī)掌握向工廠自動(dòng)化FA、系統(tǒng)自動(dòng)化方向進(jìn)展。制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出了數(shù)字化通信及信息集成的技術(shù)的要求;即要求應(yīng)用數(shù)字通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)工廠信息縱向的透亮通信。（2）工廠底層設(shè)備狀態(tài)及生產(chǎn)信息集成、車間底層數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)是信息集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)為滿意工廠上層管理對(duì)底層設(shè)備信息的要求,工廠車間底層設(shè)備狀態(tài)及生產(chǎn)信息集成是實(shí)現(xiàn)全廠FA/CIMS的基礎(chǔ)。見圖3:工廠自動(dòng)化信息網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)：工廠管理級(jí)、車間監(jiān)控級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)工廠自動(dòng)化信息網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)：工廠管理級(jí)、車間監(jiān)控級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)(3)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)總線(FieldBus)是工廠

3、底層設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)，是計(jì)算機(jī)數(shù)字通信技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用,為車間底層設(shè)備信息及生產(chǎn)過程信息集成供應(yīng)了通信技術(shù)平臺(tái).圖4是工廠底層應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全廠信息縱向集成的透亮通信,即從管理層到自動(dòng)化底層的數(shù)據(jù)存取.工廠底層應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全廠信息縱向集成的透亮通信(4)現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之一ROFIBUS技術(shù)ROFIBUS技術(shù)是1987年由Siemens公司等13家企業(yè)和5家討論機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)；1989年批準(zhǔn)為德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN19245（PROFINUS-FMS/-DP）；1996年批準(zhǔn)為歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170V.2(PROFIBUS-FMS/-DP)；1999年P(guān)ROFIBUS成為國(guó)

4、際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158的組成部分(TypeIII).PROFIBUS技術(shù)為設(shè)備層供應(yīng)了PROFIBUS-DP和-PA技術(shù)，為車間層供應(yīng)了PROFIBUS-FMS技術(shù),見圖5。PROFIBUS-DP是設(shè)備層現(xiàn)場(chǎng)總線,用于掌握器(如plc、PC、NC)與現(xiàn)場(chǎng)掌握設(shè)備（如驅(qū)動(dòng)器、檢測(cè)設(shè)備、hmi等）之間的通信總線；設(shè)備層現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有高速（12M）、實(shí)時(shí)、確定、牢靠特點(diǎn)（如-DPV2可用于運(yùn)動(dòng)掌握），傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量相對(duì)較小。PROFIBUS-PA也是設(shè)備層總線，具有IEC61158-2的物理層，可實(shí)現(xiàn)總線供電，并有本質(zhì)平安技術(shù)。PROFIBUS-FMS車間級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線，主要用于車間級(jí)設(shè)備監(jiān)控。主要完成

5、車間生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)及生產(chǎn)過程監(jiān)控、車間級(jí)生產(chǎn)管理、車間底層設(shè)備及生產(chǎn)信息集成。車間級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線具有傳輸數(shù)據(jù)量大、應(yīng)用層信息規(guī)范完整等特點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性要求不高。（5）國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEC61158依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概念，面對(duì)自動(dòng)化行業(yè)千變?nèi)f化的現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)不同廠家不同種類產(chǎn)品的互連，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作至關(guān)重要。為此，國(guó)際IEC委員會(huì)于1984年提出制定現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEC1158（即IEC61158）。AIEC61158目標(biāo)：IEC1158的目標(biāo)是制定面對(duì)整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。為此，依據(jù)不同行業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的需求不同，將自動(dòng)化技術(shù)分為五個(gè)不同的行業(yè)；見圖6：IEC1158

6、的目標(biāo)。IEC61158是要制定出一部滿意工業(yè)自動(dòng)化五大行業(yè)不同應(yīng)用需求的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。B妥協(xié)的結(jié)果經(jīng)過十幾年的努力，1998年，對(duì)IEC61158（TS）進(jìn)行投票。由于IEC61158（TS）只包含了ProcessControl部分，因此，IEC61158（TS）沒有通過投票，自動(dòng)化行業(yè)期盼了十多年的統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的努力失敗。1999年12月，IEC61158放棄了原有設(shè)想，通過妥協(xié)方案，即：以IEC61158（TS）+Add.Protocols作為IEC61158技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的方案；其中Add.Protocols包含ControlNet、PROFIBUS、P-Net、FFHSE、S

7、wiftNet、WorldFIP和Interbus總線。自動(dòng)化行業(yè)將面臨一個(gè)多種總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并存的現(xiàn)實(shí)世界。CIEC61158進(jìn)展歷程給我們的啟示面對(duì)當(dāng)今以太網(wǎng)在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用潮流，IEC61158進(jìn)展歷程至少給了我們兩點(diǎn)啟示，這對(duì)我們能夠糊涂面對(duì)現(xiàn)實(shí)頗有好處：I、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)，使用一種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)不行能滿意全部行業(yè)的技術(shù)要求；現(xiàn)場(chǎng)總線不同于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，人們將會(huì)面對(duì)一個(gè)多種總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)共存的現(xiàn)實(shí)世界。II、技術(shù)進(jìn)展很大程度上受到市場(chǎng)規(guī)律、商業(yè)利益的制約；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不單是一個(gè)技術(shù)規(guī)范，也是一個(gè)商業(yè)利益的妥協(xié)產(chǎn)物。（6）以太網(wǎng)進(jìn)入自動(dòng)化領(lǐng)域IEC61158制定統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)努力的失敗，使一部分人自然轉(zhuǎn)向了在IT行業(yè)已經(jīng)獲得勝利的以太網(wǎng)技術(shù)。因此，現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)，給了以太網(wǎng)進(jìn)入自動(dòng)化領(lǐng)域一個(gè)難得的機(jī)會(huì)。樂觀推動(dòng)這種技術(shù)概念的如法國(guó)施耐德公司，面對(duì)工廠自動(dòng)化提出了基于以太網(wǎng)+TCP/