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    來(lái)源： 亞洲控制工程

    工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)需緊追自動(dòng)化改革步伐 

    2012-12-19

    目前，國(guó)內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)市場(chǎng)中，電力和軌道交通是工業(yè)交換機(jī)的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，占到市場(chǎng)的70%。中國(guó)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)市場(chǎng)活躍著大約50家廠商。

    目前，國(guó)內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)市場(chǎng)中，電力和軌道交通是工業(yè)交換機(jī)的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，占到市場(chǎng)的70%。中國(guó)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)市場(chǎng)活躍著大約50家廠商。中國(guó)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)市場(chǎng)的外資廠商在15家左右，臺(tái)資廠商3-4家，本土廠商30家左右。本土廠商中以地方品牌居多。在工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的銷售中有近70%的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)是通過分銷的方式進(jìn)入到市場(chǎng)的。通常外資企業(yè)采用分銷的方式銷售產(chǎn)品，內(nèi)資企業(yè)采用直銷的方式。

    國(guó)內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)的制約因素很大程度上還是因?yàn)闆]有一個(gè)統(tǒng)一的通用標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品參差不齊，價(jià)格差異大，用戶選擇困難。同時(shí)，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)長(zhǎng)期并存?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)還將長(zhǎng)期存在，這限制了工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)向更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展。

    工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)一般在設(shè)計(jì)上滿足：工業(yè)寬溫設(shè)計(jì)，4級(jí)電磁兼容設(shè)計(jì)，冗余交直流電源輸入，另外PCB板一般做“三防”處理。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境比普通環(huán)境都要惡劣，至少在震動(dòng)，濕氣，溫度上都要比普通環(huán)境惡劣，普通交換機(jī)在設(shè)計(jì)上沒有抵御在工業(yè)環(huán)境中出現(xiàn)的各種情況的能力，普通交換機(jī)不能長(zhǎng)時(shí)間工作在這種惡劣環(huán)境下，經(jīng)常容易出現(xiàn)故障，更使維護(hù)成本上升，一般不建議在工業(yè)環(huán)境中使用商業(yè)交換機(jī)，為了能使交換機(jī)在這種惡劣環(huán)境中使用，故生產(chǎn)出能適應(yīng)這種環(huán)境的交換機(jī)，工業(yè)級(jí)別的交換機(jī)的可靠性有電源故障，端口中斷，可由繼電器輸出報(bào)警，冗余雙直流電源輸入，主動(dòng)式電路保護(hù)，過壓、欠壓自動(dòng)斷路保護(hù)。

    中國(guó)未來(lái)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)將伴隨著工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的不斷推廣，迎來(lái)更大的發(fā)展。從技術(shù)角度，實(shí)時(shí)通訊、穩(wěn)定性、安全性等是工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品的著眼點(diǎn)。隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)將繼續(xù)前行。從產(chǎn)品角度，多功能化是工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)發(fā)展的方向。網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)比非網(wǎng)管型功能更強(qiáng)大。

    工業(yè)以太網(wǎng)為未來(lái)工業(yè)控制主流技術(shù)

    2012-12-20

    工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)具有價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠、通信速率高、軟硬件產(chǎn)品豐富、應(yīng)用廣泛以及支持技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，已成為最受歡迎的通信網(wǎng)絡(luò)之一。

    工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)具有價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠、通信速率高、軟硬件產(chǎn)品豐富、應(yīng)用廣泛以及支持技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，已成為最受歡迎的通信網(wǎng)絡(luò)之一。近些年來(lái),隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)進(jìn)入了控制領(lǐng)域，形成了新型的以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這主要是由于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)向分布化、智能化控制方面發(fā)展,開放的、透明的通訊協(xié)議是必然的要求。以太網(wǎng)技術(shù)引入工業(yè)控制領(lǐng)域，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯。

    工業(yè)以太網(wǎng)制造現(xiàn)在信息的強(qiáng)大性跟控制的快捷性，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的串聯(lián)跟控制，為現(xiàn)代工業(yè)制造實(shí)現(xiàn)真正意義上的“E網(wǎng)到底”奠定了良好的基礎(chǔ)。工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是未來(lái)控制網(wǎng)絡(luò)的最佳解決方案，也是當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)總線中的主流技術(shù)。工業(yè)化的新翹楚就由此誕生。

    關(guān)于評(píng)價(jià)工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)劣的參考點(diǎn)，大概來(lái)分應(yīng)該就是以下三點(diǎn)：

    一、是網(wǎng)絡(luò)的確定性和實(shí)時(shí)性

    工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)不同于普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的最大特點(diǎn)在于它必須滿足控制作用對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，即信號(hào)傳輸要足夠快和信號(hào)的確定性，所以工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)解決方案的重點(diǎn)問題是網(wǎng)絡(luò)的確定性和實(shí)時(shí)性。比如ModicomQuantum以太網(wǎng)IO解決方案，通過支持RSTP(快速樹生成協(xié)議)等協(xié)議，從而保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和整體系統(tǒng)的確定性。

    二、網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可維護(hù)性

    由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械、氣候、塵埃等條件非常惡劣，在工廠環(huán)境中，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)必須具備良好的可靠性、可恢復(fù)性及可維護(hù)性。例如施耐德電氣推出的帶保護(hù)涂層的加固性PLC控制器和工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，特別面向惡劣工業(yè)控制環(huán)境對(duì)設(shè)備高可靠性和可維護(hù)性的要求。

    三、工業(yè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全

    工業(yè)以太網(wǎng)可以將企業(yè)傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)合成一體，使數(shù)據(jù)的傳輸速率更快，實(shí)時(shí)性更高，并可與Internet無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，提高工廠的運(yùn)作效率。但同時(shí)也引入了一系列的網(wǎng)絡(luò)安全問題，如工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)受到包括病毒感染、非法操作等網(wǎng)絡(luò)安全威脅。一般情況下，可以采用網(wǎng)關(guān)或防火墻等對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離，還可以通過權(quán)限控制、數(shù)據(jù)加密等多種安全機(jī)制加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全管理。

    工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)本身的特性決定了它能給客戶帶來(lái)更多的收益，以太網(wǎng)的可持續(xù)性和可擴(kuò)展性，為設(shè)備未來(lái)升級(jí)改造提供了極大的便利性;以太網(wǎng)的透明性，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互訪和交換，總而言之，工業(yè)以太網(wǎng)制造作為未來(lái)工業(yè)控制的主流技術(shù)已是大勢(shì)所趨。