以太网用于工业控制领域物联网关带来的技术优势
林建平
发布于2022-11-21 17:55
22
2
标签：以太网
1)高度开放性使得不同厂商的设备按照网络协议实现互连。
2)易于信息集成由于具有统一的通信协议，能将工业控制网络的信息无缝集成，实现对生产过程的远程监控、设备管理、软件维护和故障诊断。
3)软硬件资源丰富有很多种软件开发环境和硬件设备供用户选择，随着技术的发展，其价格还有下降的趋势。
4)通信速率高以太网的通信速率比常用的现场总线通信速率快得多。
5)可持续发展潜力大信息技术与通信技术的发展迅速，保证了以太网技术不断的持续向前发展。
1. 工业以太网与现场总线
工业以太网在遵循IEEE802.3以太网标准的基础上，对现有以太网技术进行改进和加强，将其应用于工业环境中的自动化控制或过程控制。工业以太网与传统现场总线比较，其优势为
1)高速化以太网具有超高的数据传输速率。
2)兼容性以太网具有开放性的协议，提供了对大多数物理介质的支持，在通信过程中运用了交互式的数据存取技术，可以适用于不同的网络环境。
3)易用性以太网经过多年的推广和应用，技术手段已经逐渐成熟，价格低廉，便干维护。
工业以太网与现场总线相结合的好处在于
1)以太网可以为不同标准的现场总线互连建立桥梁，解决现场总线间不能相互兼容的问题。
2)为现场设备连接到因特网创造条件，使设备的通信范围及控制方式得到扩展。3)在实现现场控制层到管理层的信息集成方面，以太网的开放性具有明显优势，能够成为网络协议转换的纽带，从而解决“自动化孤岛”问题
2. 工业以太网面对的问题
工业以太网若要在工业领域进一步发展，需要解决如下问题：
1)实时性问题以太网采用载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)的介质访问控制方式，其本质上是非实时的，这成为以太网技术进入工业领域的技术瓶颈。
2)工业环境下的适应性与可靠性问题以太网是按照办公环境设计的，进入工业领域要求抗干扰能力、耐受工业现场环境。环
3)适用于工业自动化控制的应用层协议目前，信息网络中应用层协议所定义的数据结构等特性，不适合应用于工业控制领域现场设备之间的实时通信。因此，要定义统一的应用层规范。
4)本质安全和网络安全工业以太网如果用在易燃易爆的危险工作场所，必须要考虑本质安全问题。另外，工业以太网由于使用了TCP/IP协议，因此可能会受到包括病毒、黑客的非法人侵与非法操作等网络安全威胁。
5)性能提升随着技术进步，工厂控制底层的信号已不局限在单纯的数字量和模拟量上，还可能包括视频和音频，网络应能根据不同的用户需求及不同的内容适度地保证实时性的要求。
