在当今社会,随着信息技术的飞速发展和工业自动化水平的不断提高,以太网作为一种广泛应用于数据信息网络的通信协议,其技能优势得到了进一步强化。以太网不仅传输速度快、能耗低,而且装置便捷、兼容性好,并且能够支持大量设备,这使得它在商业系统中被广泛选用。
近年来,以太网逐步进入了工业控制领域,形成了新的以太网控制网络技能。这主要是因为工业自动化系统向分布式、高度智能化控制方面发展,开放的通讯协议成为了必不可少的要求。以太网技能引入工业控制领域,其优势明显:首先,以太网是一种全开放、全数字化的网络,可以方便不同厂商设备之间互联;其次,以太网可以实现无缝连接企业级管理一体化,全开放网络,如图2所示;再者,由于以太网技能成熟,支撑其软硬件得到厂商高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择;此外,以太_net通信速率高,为10M/100M快速以太-net开始应用千兆以-Net也正在研究,其速率远高于现场总线。
然而,在将以-Net用于工业控制时,也存在一些问题:首先,是实时性问题,以-Net使用CSMA/CD介质访问方法,对错实时性有一定影响;其次,对工业环境习惯性与可靠性的需求需要改进;再次,对应适用于工控范畴应用层协议的问题,还需界说统一标准。此外,还有实质安全和网络安全问题,以及QOS(Quality of Service)问题等待解决。
尽管如此,上述问题已经或部分得到处理。在快速交换式以-Net出现后,它采用全双工通讯,不受CSMA/CD干扰,更容易实现优先级机制。而不同制造商针对不同环境设计抗干扰措施,使之更符合需求。在应用层协议方面,可以根据需要增减TCP/IP栈,并制定符合工控要求的新标准。对于实质安全和网络安全,可通过专门器材处理并采取用户暗码、数据加密等措施。此外,由于通信速度提升及协议完善,QOS也得到了一定程度上的解决。
综上所述,基于以上优势,加上集成电路、工业 以-Net 和嵌入式 Internet 技术研究深入,将基于 以-Net 的 工业 控制 网络时代迅速到来,从而成为最具开放性的 工业 控制 网络体系结构。但是在某些严苛条件下,如汽车操控系统或数控机床,因为作业条件恶劣且对实时性可靠性的要求极高,此类场合仍然难以为 以-Net 取代现场总线,而是可能会形成一种混合型操控系统,即多种网络并存共用。