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水工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展(3)

PROFInet采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP+以太網(wǎng)作為連接介質(zhì),采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議加上應(yīng)用層的RPC/DCOM來完成節(jié)點(diǎn)之間的通信和網(wǎng)絡(luò)尋址。它可以同時(shí)掛接傳統(tǒng)Profibus系統(tǒng)和新型的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。現(xiàn)有的Profibus網(wǎng)段可以通過一個(gè)代理設(shè)備(proxy)連接到PROFInet網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,使整套Profibus設(shè)備和協(xié)議能夠原封不動(dòng)地在PROFInet中使用。傳統(tǒng)的Profibus設(shè)備可通過代理proxy與PROFInet上面的COM對(duì)象進(jìn)行通信,并通過OLE自動(dòng)化接口實(shí)現(xiàn)COM對(duì)象之間的調(diào)用。

(3)Ethernet/IP

Ethernet/IP(以太網(wǎng)工業(yè)協(xié)議)是主推ControlNet現(xiàn)場(chǎng)總線的RockwellAutomation公司對(duì)以太網(wǎng)進(jìn)入自動(dòng)化領(lǐng)域做出的積極響應(yīng)。Ethernet/IP網(wǎng)絡(luò)采用商業(yè)以太網(wǎng)通信芯片、物理介質(zhì)和星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),采用以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)各設(shè)備間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接,能同時(shí)支持10Mbps和100Mbps以太網(wǎng)商用產(chǎn)品,Ethernet/IP的協(xié)議由IEEE802.3物理層和數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)、TCP/IP協(xié)議組和控制與信息協(xié)議CIP(ControlInbbbbationProtocol)等3個(gè)部分組成,前面兩部分為標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)技術(shù),其特色就是被稱作控制和信息協(xié)議的CIP部分。Ethernet/IP為了提高設(shè)備間的互操作性,采用了ControlNet和DeviceNet控制網(wǎng)絡(luò)中相同的CIP,CIP一方面提供實(shí)時(shí)I/O通信,一方面實(shí)現(xiàn)信息的對(duì)等傳輸,其控制部分用來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)I/O通信,信息部分則用來實(shí)現(xiàn)非實(shí)時(shí)的信息交換。

2 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與前景

由于以太網(wǎng)具有應(yīng)用廣泛、價(jià)格低廉、通信速率高、軟硬件產(chǎn)品豐富、應(yīng)用支持技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),目前它已經(jīng)在工業(yè)企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的資源管理層、執(zhí)行制造層得到了廣泛應(yīng)用,并呈現(xiàn)向下延伸直接應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的趨勢(shì)。從目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展來看,目前工業(yè)以太網(wǎng)在制造執(zhí)行層已得到廣泛應(yīng)用,并成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。未來工業(yè)以太網(wǎng)將在工業(yè)企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的互連和信息集成中發(fā)揮越來越重要的作用??偟膩碚f,工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)將體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

2.1 工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合

工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的研究還只是近幾年才引起國(guó)內(nèi)外工控專家的關(guān)注。而現(xiàn)場(chǎng)總線經(jīng)過十幾年的發(fā)展,在技術(shù)上日漸成熟,在市場(chǎng)上也開始了全面推廣,并且形成了一定的市場(chǎng)。就目前而言,全面代替現(xiàn)場(chǎng)總線還存在一些問題,需要進(jìn)一步深入研究基于工業(yè)以太網(wǎng)的全新控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),開發(fā)出基于工業(yè)以太網(wǎng)的系列產(chǎn)品。因此,近一段時(shí)間內(nèi),工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展將與現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合,具體表現(xiàn)在:

(1)物理介質(zhì)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)連線,如雙絞線、光纖等;

(2)使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)連接設(shè)備(如交換機(jī)等),在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī);

(3)采用IEEE802.3物理層和數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)、TCP/IP協(xié)議組;

(4)應(yīng)用層(甚至是用戶層)采用現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用層、用戶層協(xié)議;

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