對於(yu) 全球通信行業(ye) 來說,一個(ge) 非常重要的趨勢是不同通信網絡間的融合。與(yu) 此相似,自動化領域近兩(liang) 年來對於(yu) 以太網是否會(hui) 取代現場總線的討論也非常多。以太網多年來在全球應用廣泛,是一種成熟的通信標準,主要用於(yu) 商業(ye) 上的數據處理。進入工業(ye) 自動化領域之後,其應用主要是解決(jue) 管理層、生產(chan) 指揮層和控製層的任務。
實際上,在美國,已經有許多工業(ye) 以太網用於(yu) IO控製的例子,即變頻器、遠程IO站全部用工業(ye) 以太網連在一起的全以太網結構,取代了現有的現場總線。但國內(nei) 絕大多數工業(ye) 以太網應用都僅(jin) 用於(yu) 連接PLC和HMI。因此,國內(nei) 近兩(liang) 年對於(yu) 以太網取代現場總線討論非常熱鬧。
工業(ye) 以太網及相關(guan) 的產(chan) 品設備,在現今的自動化技術中正在扮演著重要的角色。隨著交換網絡通信技術的產(chan) 生和發展,工業(ye) 以太網技術正在逐步進入工業(ye) 應用場合。而且,由於(yu) 交換機、冗餘(yu) 自愈、抗幹擾和千兆網等技術和應用的發展,工業(ye) 以太網已經逐漸在技術上具備了向下延伸的條件,許多新型控製器皆提供EthernetTCP/IP接口,目前的應用已經從(cong) 管理層延伸到控製層。但在控製層以下,就是現場I/O層(傳(chuan) 感器和執行器)還沒有形成規模應用。
目前情況下,生產(chan) 流程過程自動化,與(yu) 企業(ye) 前麵的采購、庫存管理、財務管理分別采用兩(liang) 套係統,就是現場總線和ERP,這兩(liang) 個(ge) 係統必須能夠互相通訊才能起到控製的作用。但是ERP和現場總線的結合是有成本的,因為(wei) 兩(liang) 者的數據格式不同,數據的運行環境也不同,上麵是管理層的Windows環境,下麵是可編數控環境。不可否認,在這個(ge) 前提下,從(cong) 技術角度看,將已經在工業(ye) 領域使用成熟的以太網應用向下延伸到自動化層,作為(wei) 下一代現場總線,是一個(ge) 非常理想的方案。
如同英特爾堅持不懈的提高芯片性能一樣,西門子等國際自動化巨頭也在推動自動化技術的發展。PROFIBUS國際組織推廣的工業(ye) 以太網總線標準PROFINET就順應了這一市場趨勢。
PROFINET是分布式自動化標準的現代概念;它基於(yu) 以太網,簡單且無需做任何改變地集成現有的現場總線係統(尤其是PROFIBUS係統)。這對於(yu) 滿足從(cong) 公司管理層到現場層的一致性要求是一個(ge) 非常重要的方麵。它的重大貢獻在於(yu) 保護了用戶的投資,因為(wei) 現有係統的部件仍可合並到PROFINET係統中去,無需進行任何更改。
當然,現在大多數廠家在選擇設備和係統時,還是會(hui) 優(you) 先考慮基於(yu) 設備級的總線,因為(wei) 好用而且便宜,還有很多種選擇,這也是以太網進入現場的阻礙之一。現場總線已經經過了20多年的應用,從(cong) 最初簡單的CON總線發展到目前共有8個(ge) 不同的國際標準,基本上可以涵蓋不同工業(ye) 的生產(chan) 控製需求。
而且,從(cong) 使用功能上來說,生產(chan) 係統異常複雜,不同行業(ye) 及同行業(ye) 間的自動化需求千差萬(wan) 別,比如說流程工業(ye) ,一般生產(chan) 線速度都很慢,以太網動輒幾十兆的數據傳(chuan) 輸量在這裏看不到優(you) 越性。而對於(yu) 機械製造業(ye) 來說,實時控製非常重要,目前以太網隻能在應用層解決(jue) ,物理層就不太容易,如果硬要實現,那成本又上去了。
另外,以太網進入自動化層還存在一些技術上的問題,比如,原來總線是兩(liang) 條線,既送電又送數據,現在解決(jue) 以太網是四根線,兩(liang) 根送電兩(liang) 根送數據。
此外,還存在安全問題,如何防止黑客的入侵?這些問題不改變以太網的性質是很難解決(jue) 的。
#p#分頁標題#e# 因此,以太網完全取代現場總線是不可能的,現場總線必然會(hui) 在自動化領域有自己的生存空間。而且,對於(yu) 中國來說,目前最重要的不是以太網取代現場總線,而是應用和推廣總線。近幾年我去過很多上了ERP的工廠,但是真正做到計劃作業(ye) 那層的有沒有呢?基本上沒有。為(wei) 什麽(me) ?生產(chan) 線自動化沒有完成,沒有底下的信息,就無法完成設備使用和人力資源來排優(you) 化。因為(wei) 人有請假,設備有故障,你都預測不了,這個(ge) 做不到,很難說信息化比較好地帶動了工業(ye) 化。所以說自動化是信息化很好的載體(ti) ,沒有自動化設施,信息化很難實施;沒有自動化,你怎麽(me) 能實現生產(chan) 效率生產(chan) 周期提高呢?
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