2004年10月19日至20日,中國工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展論壇暨全國第一屆工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)(IEHF2004)在京召開。借此機(jī)會(huì),本站記者采訪了西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)工業(yè)通信全球地區(qū)總經(jīng)理賀日安和德國菲尼克斯電氣集團(tuán)自動(dòng)化總裁Martin Müller,暢談工業(yè)以太網(wǎng)的過去、現(xiàn)在與未來。
■ 采訪賀日安先生
控制網(wǎng):西門子是何時(shí)開始關(guān)注工業(yè)以太網(wǎng)的,當(dāng)時(shí)關(guān)注的原因和重點(diǎn)是什么?現(xiàn)在又有哪些變化呢?
答:早在1985年西門子公司就開始關(guān)注工業(yè)以太網(wǎng),當(dāng)時(shí)在工業(yè)領(lǐng)域里它還叫SINEC H1。與以往的網(wǎng)絡(luò)相比,以太網(wǎng)使控制器(PLC,DCS,PC)間的通訊變得更有效,更易于使用。至今為止西門子已經(jīng)安裝了近80萬個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn),并將以太網(wǎng)確定為自動(dòng)化領(lǐng)域中控制器與上位管理層間大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽烤W(wǎng)絡(luò)。今天,以太網(wǎng)已眾人皆知,并以它80%的占有率成為局域網(wǎng)(LAN)的領(lǐng)先者。關(guān)鍵在于今天的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議使模塊化的機(jī)器制造和控制器彼此之間,控制層器與執(zhí)行層器之間的相互操作得以推廣。不斷完善的實(shí)時(shí)控制和無線局域網(wǎng)是進(jìn)一步的核心話題,它激發(fā)我們?cè)诮?jīng)濟(jì)的自動(dòng)化結(jié)構(gòu)方面產(chǎn)生全新的構(gòu)想。
控制網(wǎng):您認(rèn)為PROFINET的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在哪些方面?
答:工業(yè)以太網(wǎng)逐漸從管理層擴(kuò)展到執(zhí)行層,它為執(zhí)行層的設(shè)備進(jìn)入IT領(lǐng)域開辟了暢通之路。另一方面,也使自動(dòng)化系統(tǒng)中的管理層更容易獲取到執(zhí)行層的信息。為此對(duì)未來的自動(dòng)化結(jié)構(gòu)提供了全新的可能性。新的工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)執(zhí)行層的使用和開發(fā)將在短期內(nèi)給自動(dòng)化結(jié)構(gòu)帶來巨變。依據(jù)我們多年來在工業(yè)以太網(wǎng)方面的經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)過千錘百煉的世界先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線―PROFIBUS的技術(shù)知識(shí),我們與PROFIBUS使用者協(xié)會(huì)(PNO)共同定義了在工業(yè)以太網(wǎng)基礎(chǔ)上全面的自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)PROFINET。PROFINET既適用于工廠自動(dòng)化,又同樣適于過程自動(dòng)化,并內(nèi)含了所有先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)的要求。
控制網(wǎng):工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品的成熟、推廣普及能給最終客戶帶來哪些好處?
答:現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線已逐漸在數(shù)據(jù)量、連接性和開放性三方面接近顛峰。最終用戶希望有一個(gè)貫通的世界,可將具有IT功能的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與維護(hù)系統(tǒng)相聯(lián)接,以便直接介入維修和服務(wù)系統(tǒng)中。工業(yè)以太網(wǎng)不僅為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)入管理層的IT領(lǐng)域開辟了道路,而且還為組態(tài)和服務(wù)創(chuàng)造了全新的可能性。具有網(wǎng)絡(luò)性能可選擇功能的PROFINET提供了貫通的通信,也可以通過PROXY方案接入現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線,如PROFIBUS,并且借助于分布式自動(dòng)化系統(tǒng)使得建立一個(gè)全新的自動(dòng)化結(jié)構(gòu)成為可能。從單個(gè)模塊技術(shù)的組態(tài)和運(yùn)行,以及通過無縫連接進(jìn)入MES和ERP系統(tǒng),最終達(dá)到輕松的服務(wù),甚至在各個(gè)公司間的服務(wù),PROFINET可幫助最終用戶節(jié)省費(fèi)用,提高設(shè)備的使用性和有效性。這個(gè)先進(jìn)技術(shù)的推廣將使客戶的大大超前,以此幫助他們處于市場(chǎng)中的領(lǐng)先地位。
控制網(wǎng):工業(yè)以太網(wǎng)的近期發(fā)展如何?貴公司在2005年會(huì)有哪些舉措?
答:一提到自動(dòng)化領(lǐng)域中的工業(yè)以太網(wǎng),常常留給人們這樣一個(gè)印象:這是一個(gè)全新的改革性話題。20年來工業(yè)以太網(wǎng)在自動(dòng)化領(lǐng)域中的使用經(jīng)驗(yàn)證明這個(gè)技術(shù)已有了很高的認(rèn)知度。工業(yè)以太網(wǎng)的基本想法是,使用現(xiàn)有的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)工業(yè)通信進(jìn)行必要性和效益性細(xì)節(jié)的補(bǔ)充。因此,多年來衍生出了應(yīng)用于工廠和過程控制中特殊情況的產(chǎn)品。所有這些經(jīng)驗(yàn)已被融入于PROFINET中。到目前為止,第一臺(tái)應(yīng)用PROFINET制造的設(shè)備仍在最終用戶的高度滿意中運(yùn)行著,并將一直持續(xù)下去??蓱?yīng)用于PROFINET的產(chǎn)品數(shù)量在穩(wěn)步增長,廣泛推廣使用PROFINET系統(tǒng)已不會(huì)有任何阻礙。2005年年中我們將應(yīng)用等時(shí)實(shí)時(shí)技術(shù)通過工業(yè)以太網(wǎng)來解決高要求的控制任務(wù)。
控制網(wǎng):最終用戶是否對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)很關(guān)注?他們的態(tài)度如何?
答:在一個(gè)設(shè)備中單個(gè)控制器間沒有通訊,不可能談?wù)摤F(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)。一個(gè)基于貫通的工業(yè)以太網(wǎng)的通訊,其優(yōu)勢(shì)已被絕大多數(shù)使用者熟知。在專業(yè)報(bào)刊、雜志和各種座談會(huì)上也可以看出他們濃厚的興趣。民意調(diào)查表明,半數(shù)以上的使用者將選擇使用以太網(wǎng),廠商們也同樣被要求采納最新技術(shù),并生產(chǎn)出相關(guān)產(chǎn)品。與2003年相比,2004年在SPS/IPC/DRIVES展覽會(huì)上展出的PROFINET產(chǎn)品將會(huì)成倍增長,我們可以預(yù)測(cè),這種增長速度只會(huì)有增無減。
控制網(wǎng):通過今年的漢諾威工業(yè)展會(huì),INTERBUS CLUB官方聲稱他們將與PNO組織合作并共同推廣PROFINET。您能告訴我們,基于什么原因,貴公司采取此行動(dòng)?貴公司將來在什么方面操作此合作?依您看,這次合作將給工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭帶來什么樣的影響?
答:PROFINET不僅定義了一個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)的新協(xié)議,而且還建立了一個(gè)全面的標(biāo)準(zhǔn)。它符合所有將以太網(wǎng)投入工業(yè)領(lǐng)域使用的要求,并提供了全部自動(dòng)化應(yīng)用的解決方案。PROFINET這個(gè)來自PI(PROFIBUS國際協(xié)會(huì))的開放的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)使現(xiàn)有的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線之間的互聯(lián)成為可能,從而保護(hù)了總線使用者已投入的上百萬的資產(chǎn)。這使得系統(tǒng)的選擇更加簡單,同時(shí)更多的公司也會(huì)提供全系列的儀器設(shè)備。我們對(duì)INTERBUS CLUB決定使用以統(tǒng)一的以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)表示祝賀。這是一個(gè)典型的雙贏方案,只會(huì)給所有參與者帶來好處,特別是使最終用戶獲得利潤。如果有更多的公司或組織有勇氣作出同樣的決定,我們將會(huì)很高興,并且為他們?cè)谔峁?/SPAN>PROFINET產(chǎn)品的進(jìn)程中給予大力支持。
控制網(wǎng):請(qǐng)您為我們描繪一下,到2008年,即未來三年,工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用會(huì)是怎樣的?
答:在可預(yù)計(jì)的將來,PROFINET必將續(xù)寫PROFIBUS的成功故事。不僅為具備多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)的工業(yè)以太網(wǎng)建立堅(jiān)實(shí)的使用基礎(chǔ),而且為在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中引導(dǎo)全新的未來技術(shù)潮流奠定了基石。西門子應(yīng)用CBA(基于組件技術(shù)的自動(dòng)化)在模塊化自動(dòng)化領(lǐng)域中做出了第一步。等時(shí)模式通訊即將把驅(qū)動(dòng)技術(shù)中的機(jī)械主軸同步技術(shù)送入博物館。工業(yè)無線局域網(wǎng)絡(luò)把使用者從電纜聯(lián)線中解脫出來。借助SCALANE W ACCESS POINT的數(shù)據(jù)率預(yù)留功能,我們甚至可以將對(duì)時(shí)間要求很嚴(yán)格的周期性生產(chǎn)通訊轉(zhuǎn)移到工業(yè)無線局域網(wǎng)中。對(duì)于所有集成了SNMP的網(wǎng)絡(luò)用戶,優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)管理成為可能。并且,觸手可及的安全模塊SCALANCE S允許對(duì)整個(gè)設(shè)備或部分設(shè)備進(jìn)行非法進(jìn)入保護(hù)。我堅(jiān)信,我們使用PROFINET創(chuàng)立了一個(gè)全面的自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn),它真正涵蓋了所有的自動(dòng)化控制的重要性,并將開創(chuàng)未來的自動(dòng)化控制世界。
■采訪Martin M üller先生
控制網(wǎng):菲尼克斯電氣是何時(shí)開始關(guān)注工業(yè)以太網(wǎng)的,當(dāng)時(shí)關(guān)注的原因和重點(diǎn)是什么?現(xiàn)在又有哪些變化呢?
答:菲尼克斯電氣早在1997年就已經(jīng)介入到工業(yè)以太網(wǎng)領(lǐng)域。當(dāng)時(shí)研究的目標(biāo)是在辦公自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)ふ乙环N能應(yīng)用在未來的自動(dòng)化解決方案中的標(biāo)準(zhǔn)。這一點(diǎn)現(xiàn)在已經(jīng)是顯而易見的,除PC技術(shù)外,工業(yè)以太網(wǎng)將在工業(yè)自動(dòng)化解決方案的通信中大有作為。根據(jù)這些研究結(jié)果,工業(yè)以太網(wǎng)的基礎(chǔ)器件(如路由器、交換器)的開發(fā)開始于1998年。這些組件作為產(chǎn)品在2000年的漢諾威展會(huì)被發(fā)布。隨之而來的,開發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了基于以太網(wǎng)的分布式自動(dòng)化和實(shí)時(shí)系統(tǒng)的開發(fā)。2004年,我們看到第一個(gè)基于PROFINET的原型向外界正式發(fā)布。
控制網(wǎng):菲尼克斯電氣2004年在工業(yè)以太網(wǎng)方面的投入情況是怎樣的?特別是人員及財(cái)力方面,近三年的投入增長率是多少?預(yù)計(jì)2005年情況又會(huì)如何呢?
答:目前,菲尼克斯電氣約有20%的開發(fā)資源投入到以太網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)?,F(xiàn)在正在開發(fā)的主要項(xiàng)目包括PROFINET的協(xié)議棧、以太網(wǎng)基礎(chǔ)器件的軟硬件結(jié)合,例如VLAN或IGMP snooping,以及用于以太網(wǎng)的銅質(zhì)電纜和光纖工業(yè)連接技術(shù)。菲尼克斯電氣基于工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)了一系列產(chǎn)品,這些設(shè)備在2000年被首次推向市場(chǎng),現(xiàn)年銷售額增長率已超過60%,而且預(yù)計(jì)2005年仍將保持這一增長率。
控制網(wǎng):除中國以外的其他地區(qū),如歐美、日本等國家和地區(qū),那里的廠商也對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)很關(guān)注嗎?那里的最終用戶對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)的態(tài)度或境況如何?您認(rèn)為哪些領(lǐng)域最適合應(yīng)用此技術(shù)和產(chǎn)品,能否舉個(gè)例子?
答:當(dāng)前以太網(wǎng)在工業(yè)自動(dòng)化解決方案中的應(yīng)用是全球關(guān)注的問題。特別值得一提的是,在歐洲,PROFINET標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)凸現(xiàn),其已得到包括西門子在內(nèi)的超過500個(gè)制造商的支持。此技術(shù)也得到了最終用戶的普遍認(rèn)可。最近,四家領(lǐng)先的德國汽車制造商(奧迪、寶馬、克萊斯勒和大眾)決定在未來的自動(dòng)化解決方案中使用PROFINET。這是向以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化邁進(jìn)的重要一步,因?yàn)樗鼈兟?lián)合的決定不僅給最終用戶傳遞一個(gè)清楚的信號(hào),也給汽車工業(yè)中的自動(dòng)化器件廠商和設(shè)備、系統(tǒng)的供應(yīng)商帶來了只需支持一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的保證。
PROFINET覆蓋工業(yè)通信解決方案的所有方面,從用于分布式I/O設(shè)備連接的PROFINET IO,到用于分布式自動(dòng)控制的PROFINET CBA,到用于高端運(yùn)動(dòng)控制解決方案的PROFINET IRT。另外,PROFINET能通過標(biāo)準(zhǔn)的代理服務(wù)器與現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)很容易地集成。
在應(yīng)用方面,比如在汽車制造業(yè)的車身工廠,PROFINET機(jī)器人和高技術(shù)控制器(如焊接控制器)通過PLC聯(lián)網(wǎng)。諸如菲尼克斯電氣Rugged Line的I/O系統(tǒng)由代理服務(wù)器被集成進(jìn)此系統(tǒng),從而建立了基于PROFINET和INTERBUS的完全無縫的自動(dòng)化系統(tǒng)。
控制網(wǎng):工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品的成熟、推廣普及能給最終客戶帶來哪些好處?
答:在基于現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)和智能系統(tǒng)的現(xiàn)代自動(dòng)化解決方案,通常有幾個(gè)通信接口,如為集成入控制網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)總線接口和為編程和下載程序的以太網(wǎng)接口。將來,使用以太網(wǎng)的系統(tǒng)只需要一個(gè)接口,因?yàn)?/SPAN>Ethernet/PROFINET可以用來傳輸過程數(shù)據(jù)和任意數(shù)據(jù),如程序也是通過相同的媒介。另外,以太網(wǎng)提供智能設(shè)備維護(hù)頁面的選擇權(quán),使工作人員能通過標(biāo)準(zhǔn)的頁面來完成調(diào)整參數(shù)、操作和監(jiān)測(cè)。這為未來的自動(dòng)化解決方案提供了可觀的潛在的節(jié)約。
控制網(wǎng):目前阻礙工業(yè)以太網(wǎng)廣泛應(yīng)用的主要因素有哪些?您估計(jì)需要多長的時(shí)間,可以徹底解決所有瓶頸問題?
答:除標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性外,還有幾點(diǎn)與以太網(wǎng)的應(yīng)用相關(guān),特別是工業(yè)連接技術(shù)和在安全性方面要求更高。以太網(wǎng)的應(yīng)用增加了自動(dòng)化解決方案被病毒、蠕蟲甚至黑客攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。以太網(wǎng)在工業(yè)中的應(yīng)用必須與適當(dāng)?shù)陌踩鉀Q方案合為一體。自動(dòng)化供應(yīng)商目前正開發(fā)這一解決方案,預(yù)計(jì)在2005年將會(huì)實(shí)現(xiàn)。
控制網(wǎng):從讓客戶開始認(rèn)知工業(yè)以太網(wǎng),到使其轉(zhuǎn)變態(tài)度、實(shí)際購買消費(fèi)工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品,您認(rèn)為對(duì)于廠商來說哪個(gè)環(huán)節(jié)最難?貴公司有什么相應(yīng)的營銷及戰(zhàn)略措施?
答:在現(xiàn)在的公司中,電氣規(guī)劃主管往往決定現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的使用。然而,以太網(wǎng)因?yàn)樯婕捌渌鼏栴},如安全(傳統(tǒng)上這是IT部門的責(zé)任),使其在自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用面臨新的挑戰(zhàn)。關(guān)于自動(dòng)化供應(yīng)商,像菲尼克斯電氣,這意味不僅要考慮客戶的自動(dòng)化專業(yè)人員的要求,也要考慮他們的IT部門。一些重點(diǎn),如安全或與基礎(chǔ)組件(如CISCO公司產(chǎn)品)的兼容性,是需要特別關(guān)注的。
控制網(wǎng):通過今年的漢諾威工業(yè)展會(huì),INTERBUS CLUB官方聲稱他們將與PNO組織合作并共同推廣PROFINET。您能告訴我們,基于什么原因,貴公司采取此行動(dòng)?貴公司將來在什么方面操作此合作?依您看,這次合作將給工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭帶來什么樣的影響?
答:INTERBUS CLUB和菲尼克斯電氣采用PROFINET作為未來以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的決定是基于五項(xiàng)原則:
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