在这个信息化的社会里,以太网技能得到了广泛的应用,因为它能够支撑各种网络协议。以太网具有高传输速率、低能耗、便于安装和兼容性好等优点,这使得它在商业系统中被广泛选用。而随着工业自动化系统向分布式和智能化方向发展,开放的通讯协议成为了必需。
工业以太网进入了操控领域,其优势显著:首先,以太网是一个全开放、全数字化的网络,遵循不同厂商设备可以轻松互联;其次,它实现了工业操控网络与企业信息网络的无缝连接,形成了企业级管控一体化全开放网络;再者,由于以太网技能成熟,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择软硬件成本较低;此外,以太网通信速率高,可以支持音频视频数据传输,现在已经开始普及10M/100M快速以太网,并且千兆以太网技能也逐渐成熟,10G以太网正在研究中,其速度远超现场总线。
尽管如此,在工业环境中应用以太网也有挑战:实时性问题是首要问题之一,因为CSMA/CD介质访问控制方法难以满足实时性要求。此外,以 太 网 设 计 依据 办 公 环 境 需 要,对 工 业 环 境 的 适 应 性 和 可 靜 性 也 存 在 难 题。另外,还需要界定统一的应用层标准来适应工业过程控制范畴现场设备之间的实时通信。此外,还有安全问题,如物理安全和网络安全威胁等。最后,是QOS(Quality of Service)问题,也就是保证不同用户需求以及内容所需的服务质量。
然而,这些问题现在大部分已得到解决或部分解决:通过快速交换式以太網技术,可以避免CSMA/CD中的碰撞,并且可以方便地实现优先级机制,从而提高效率。在抗干扰方面,也有专门办法使其符合工业需求。在应用层协议方面,可以根据需要对TCP/IP协议栈进行增减或者制定更符合工业要求的新协议。在物理安全方面,有专门设计耐用型器材,而在网络安全方面,则采取密封暗码加密防火墙等措施。但针对特定的工控通讯安全仍需深入研究。在QOS上,由于通信速度提升和协议完善,也得到了处理。
综上所述,基于 以 太 网 的 工 控 网 络 将 是 未 来 一 个 快 速 发 展 的 方 向,但 它 不 会 完 全 取 代 现 场 总 线,而是会形成一种混合式操作系统,其中两者并存。这将为我们带来新的时代,但同时也意味着我们的工作还很充满挑战。