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兴趣联盟 - 现场总线论坛

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    现场总线的发展和以太网的应用

    孙严军 2009-10-12 12:58

      现场总线技术是控制、计算机、通讯技术的交叉与集成,几乎涵盖了所有连续、离散工业领域,如过程自动化、制造加工自动化、楼半自动化、家庭自动化等等。它的出现和快速发展体现了控制领域对降低成本、提高可靠性、增强可维护性和提高数据采集的智能化的要求。现场总线技术的发展体现为两个方面:一个是低速现场总线领域的不断发展和完善;另一个是高速现场总线技术的发展。而目前现场总线产品主要是低速总线产品,应用于运行速率较低的领域,对网络的性能要求不是很高。从实际应用状况看,大多数现场总线,都能较好地实现速率要求较低的过程控制。因此,在速率要求较低的控制领域,谁都很难统一整个市场。就目前而言,由于FF基金会几乎集中了世界上主要自动化仪表制造商,其全球影响力日益增加,但其在中国市场营销力度似乎不足,市场份额不是很高,LonWorks形成了全面的分工合作体系,在国内有一些实质性的进展,在楼宇自动化、家庭自动化、智能通信产品等方面,LonWorks则具有独特的优势。在离散制造加工领域,由于行业应用的特点和历史原因,Profibus和CAN经在这一领域形成了自己的优势,具有较强的竞争力。国内厂商的规模相对较小,研发能力较差,更多的是依赖技术供应商的支持,比较容易受现场总线技术供应商 (芯片制造商等)对国内的支持和市场推广力度的影响。而且,还有一个不可忽视的一点就是在构建自动化管理系统时,选择的上位机,比如组态软件对总线设备的支持程度,有些监控组态软件,比如紫金桥监控组态软件或者InTouch等对一些主流的总线设备比如Lonworks、PROFIBUS、CAN等有着良好的支持,通过DDE、OPC或者直接连接等方式进行通讯,采集数据。这样可以方便用户的选择,而一些组态软件则支持的种类较少,是用户选择的范围也随之减少。
      由于目前自动化技术从单机控制发展到工厂自动化FA,发展到系统自动化。工厂自动化信息网络可分为以下三层结构:工厂管理级、车间监控级、现场设备级,而现场总线是工厂底层设备之间的通信网络。这里先介绍一下以太网,本文特指工业以太网,工业以太网是作为办公室自动化领域衍生的工业网络协议,按习惯主要指IEEE 802.3协议,如果进一步采用TCP/IP协议族,则采用“以太网+TCP/IP”来表示,其技术特点主要适合信息管理、信息处理系统,并在IT业得到了巨大的成功。在工厂管理级、车间监控级信息集成领域中,工业以太网已有不少成功的案例,在设备层对实时性没有严格要求场合也有许多应用。由于现场总线目前种类繁多,标准不一,很多人都希望以太网技术能介入设备低层,广泛取代现有现场总线技术,施耐德公司就是该想法的积极倡导者和实践者,目前已有一批工业级产品问世和实际应用。可是就目前而言,以太网还不能够真正解决实时性和确定性问题,大部分现场层仍然会首选现场总线技术。由于技术的局限和各个厂家的利益之争,这样一个多种工业总线技术并存,以太网技术不断渗透的现状还会维持一段时间。用户可以根据技术要求和实际情况来选择所需的解决方案。
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