工業(yè)以太網(wǎng),爭(zhēng)論與追捧中的不斷行進(jìn)
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前言
近二十多年由于通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域也隨之得到了迅速的提高和改革,自動(dòng)化工程師不僅將這種新技術(shù)大膽地運(yùn)用到工業(yè)實(shí)踐中去,同時(shí)學(xué)術(shù)上也進(jìn)行了激烈的爭(zhēng)論,其焦點(diǎn)無(wú)外乎于:
* 各種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)之爭(zhēng)
* 基于 PC 的控制器與 PLC 控制器的技術(shù)之爭(zhēng)
* 現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)之爭(zhēng)
經(jīng)過(guò)近二十年的爭(zhēng)論,現(xiàn)場(chǎng)總線已有了定論,八種總線歸納于一個(gè) IEC 61158 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生不僅僅是技術(shù)的應(yīng)用的比較,更主要是顧及各國(guó)的經(jīng)濟(jì)利益,八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)互相不兼容, 成為一個(gè)無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),看來(lái) OPC 這類(lèi)純技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn),在 TC 65 委員會(huì)顯然行不通了。同時(shí)基于 PC 的控制器與 PLC 控制器的爭(zhēng)論也相持了十多年,相持不下,PLC 控制器生產(chǎn)廠雖然表示支持基于 PC 控制器的發(fā)展, 但是更多的處于觀望的態(tài)度,而基于 PC 的控制器新的開(kāi)發(fā)廠,由于規(guī)模小,市場(chǎng)小, 資金短缺,一直處于劣勢(shì),只有等待到大公司的醒悟,才會(huì)出現(xiàn)新的局面。 唯一感到欣慰是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織沒(méi)有將一種或幾種控制器作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn), 還要留給了搞自動(dòng)控制的人們一絲希望, 努力奮斗去搞新的技術(shù)和新的產(chǎn)品。 最近 PC 控制技術(shù)領(lǐng)域又出現(xiàn)新的跡象,新的工業(yè)控制器之爭(zhēng)又要展開(kāi),即 PAC 與 PLC 之爭(zhēng),這一次新的爭(zhēng)論的起源恰恰與工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)在控制領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展有關(guān)。
實(shí)際上是如何將現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化控制問(wèn)題的爭(zhēng)論。更深一步地分析, 就是現(xiàn)成廣泛應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)總線和日益發(fā)展的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的爭(zhēng)論,現(xiàn)場(chǎng)總線派反對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)入控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)層,以保持其在現(xiàn)場(chǎng)層信號(hào)傳輸?shù)牡匚?,而新的工業(yè)以太網(wǎng)派則低估現(xiàn)場(chǎng)總線的作用,將工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)說(shuō)得神乎其神。 什么一網(wǎng)到底、 透明網(wǎng)絡(luò)等等, 原有的現(xiàn)場(chǎng)總線派利用它們?cè)趪?guó)際標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)先條件,首先將 IEC 61158 的總線系統(tǒng)擴(kuò)展到以太網(wǎng)領(lǐng)域, 既FF 總線發(fā)展成了 HSE, ControlNet 發(fā)展成EtherNet/IP, Profibus 和 Interbus 聯(lián)合發(fā)展成了ProfiNet,World-FIP 自動(dòng)地退出了歷史舞臺(tái)。而更多原來(lái)沒(méi)有搞現(xiàn)場(chǎng)總線, 或者沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的, 也想通過(guò)開(kāi)發(fā)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)直接打入到工業(yè)通信的標(biāo)準(zhǔn)中去。如 Modbus-TCP,PowerLink, EtherCat 以及我國(guó)的 EPA 都成為了PAS 文件。
IEC 61158 演變?yōu)?IEC 61784-1
總線基金會(huì)FF 發(fā)展成 HSE
ControlNet 發(fā)展成 EtherNet/IP
Profibus和Interbus 發(fā)展成 ProfiNet
IEC 61784 不排除新的技術(shù)的加入
Modbus-TCP,PowerLink,EtherCat,EPA.。。(PAS)
事實(shí)證明現(xiàn)代自動(dòng)控制的發(fā)展是與現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)的, 無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)總線還是工業(yè)以太網(wǎng)都對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的分散化、 數(shù)字化、 智能化一體化起了決定性的作用。 因此縱觀上述的爭(zhēng)論是對(duì)我們?nèi)绾慰创I(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展有很大的啟示, 在爭(zhēng)論中我們需要對(duì)不同的工業(yè)以太網(wǎng)的技術(shù)有所了解,并對(duì)他們作一相應(yīng)的比較, 從而明確未來(lái)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的影響。下面對(duì)目前討論較多的幾種工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)作了略述。