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工业以太网、现场总线、工业无线是目前工业通信领域的三大主流技术。将现场总线、以太网、嵌入式技术和无线通信技术融合到控制网络中，在保证系统稳定性的同时，又增强了系统的开放性和互操作性，从而有助于企业加快新品开发、降低生产成本、完善信息服务。随着人类对通信的需求越来越大，网络成为必不可少的传输手段。网络应用的增加，谁将成为未来工业通信的主要方式之争也越来越多，那么到底谁才会成为未来的主流呢？ 现场总线的概念于1984年正式提出。现场总线的出现不仅简化了系统的结构，还使得整个控制系统的设计、安装、投运、检修维护都大大简化，所以现场总线技术的出现确实给工业自动化带来一场深层次的革命，近十多年来也在工业控制领域得到了迅速发展，并且在工业自动化系统中得到了广泛的应用。但现场总线技术至今还没有一个统一的标准。事实上，从现场总线的概念提出开始，国际电工技术委员会/国际标准协会（IEC/ISA）就着手开始制定现场总线的标准，至今统一的标准仍未完成。很多公司也推出其各自的现场总线技术，但彼此的开放性和互操作性还难以统一。 正当现场总线标准大战硝烟正浓之时，以太网悄悄进入了控制领域，从而产生了一个新的名词“工业以太网”，并且由于以太网传输速率较现场总线更快等优势，以太网技术一出生就风华正茂，近年来其势头更是盖过了现场总线。然而，正如当年的现场总线的标准之争一样，工业以太网也出现了多种不同的以太网技术，如Ethernet/IP，Profinet，ModbusTCP，EtherCAT，Powerlink等，而且这些网络在不同层次上基于不同的技术和协议，包括了opc，CP，IP等，而且，每种技术的背后都有不同的厂商阵营在支持，这就决定了多种以太网技术并存的局面。 再说说无线技术，从复杂的布线到如今仅需要一台无线信号发射器，从依赖PC机到现在可利用任何配有无线终端适配器的设备，连接网络呈现出在任何时间、任何地域、任何设备上都畅通无阻的现状。技术的发展同时也推动了社会的进步，无论是军用产品、工业产品，甚至民用产品，无线技术俨然成为社会发展中必不可少的一部分。相比有线网络，无线网络具有移动性，没有通信线缆的限制，通信终端可以在通信区域内自由移动或随意布置；组网快速灵活，安装无线通信系统避免了安装有线网时挖掘电缆沟、铺设电缆的繁琐工作，减轻了施工量；覆盖面积广，无线通信可以遍及有线通信可以到达的区域，还可以在不方便使用有线网的地方实现数据通信；扩展能力强，可以组成多种拓扑结构，十分容易扩展节点。当然，现阶段人对无线技术的安全性、可靠性、性价比情况等，仍持有怀疑和观望态度，对无线技术适合怎样的工业应用亦不甚了解。 现场总线、以太网、无线技术各有优劣，那么谁才会是未来的主流呢？显然对所有生产商或机器并非只有一种技术才是“正确的”方案？生产商必须权衡各类方案带来的价值。有没有比采用普通方案带来的利益更有价值的另一种利润？如果有，这些方案如何和几年内维护另一个工厂层技术和对应供应商关系的成本相比较？这是个关键的问题，并且只有最终用户可以回答。同样，这些问题也适用于现场总线和以太网技术，甚至是将来无线网络方案的选择。 可以说，不论哪一种技术的发展，最终都是由自身的特点决定的，而用户会给出最终答案。不论以太网、现场总线、无线技术谁是未来的主流，如何让工业控制系统更加开放、兼容才是最终的走向。 什么样的工业以太网交换机才最合适你的工场当前的使用呢？这确实是件令人困扰的工作，由于需求思索诸多要素，例如任务情况，能否需求冗余，网管和非网管型，将来的维护和扩展性等等。 选购前需要思索的要素有： 1.任务情况方面的考量：包罗温度局限、EMC电磁兼容性、防护品级、装置方法和电源等。工业以太网交换机设计用于那些不合适商用交换机的情况，例如具有极限温度、高振动以及强电磁噪声的情况。 2.选用网管型照样非网管型交换机：假如网络比拟简略，可以选用即插即用的非网管型交换机;假如为了未来维护便利，能够需求选用网管型，只要网管型交换机才干做到环型的拓扑衔接。 3.还需求满足相关的工业规范：比方船用的交换机应契合船构造的规范;假如是风险场所的使用，则要契合响应的认证规范;轨道交通和公路等交通行业也有本人的规范。 网管与非网管型 在选择一台工业以太网交换机时的一个要害问题是，选择网管型交换机照样非网管型交换机。固然网管型交换机凡间较贵，但它供应了一些额定的强壮功用。网管型交换机包括了非网管型交换机的特征。 网管型交换机普通都支撑简略网管和谈(SNMP)，当然，大大都网管型交换机还不只具有这点(SNMP)特征。根本上讲，网管型交换机使你能对网络进行节制，而非网管型交换机则凡间只答应以太网设备进行通讯。网管型交换机还使你能对网络进行看管。经过SNMP你能检查各类网络形态，包罗收/发的字节数、收/发的帧数、错误数与端口形态等。一切这些都能逐一端口检查。 网管型交换机还具有一些能进步你网络节制才能的高级特征。像效劳质量(QoS)、虚拟局域网(VLAN)、端口镜像、IGMPSnooping、冗余与SNMP等特征，凡间都只要网管型交换机才有，大大都网管型交换机具有的高级特征有： 1.QoS是交换机向特定命据帧运用高优先级的才能。 2.VLAN答应交换机将设备逻辑分组，且即便一切设备都共用一台物理交换机，也能隔离这些设备组之间的流量。 3.端口镜像答应用交换机的一个端口来看管由交换机的一个或多个端口所发送或接纳的流量。这种特征便利对通信数据进行及时监控，是以太网常用的毛病查找办法。 4.IGMPSnooping可主动将组播帧只发给那些恳求这些帧的设备，这能避免组播帧发往那些未恳求这些帧的设备。 5.SNMP就是简略网管和谈，它答应网管使用顺序以规范方法和交换机通讯，恳求形态信息及设置装备等。有些供给商还供应可将SNMP数据转换成系统中所运用的OPC数据的网管顺序。 6.环网冗余是网管型工业以太网交换机的经常见特征。良多工业交换机厂商都创立了他们本人的专用环网冗余和谈。 传输序言方面，大大都工业以太网通讯都经过双绞线进行，但有时也需求运用光缆。当旌旗灯号传输间隔超越双绞线所支撑的100米时则需用光缆。 多模光纤的通讯间隔能达2公里;单模光纤的通讯间隔可到达15公里。因为其通讯不易受电或磁场的影响，因而光缆普通还用于高噪声情况中。 |
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GMT+8, 2021-12-6 20:49
