1.3網(wǎng)絡(luò)就是控制器
德國JetterAG(Ludwisburg,Germany)最近發(fā)布的Jetweb自動化系統(tǒng)立意新穎，它是基于100Mbps以太網(wǎng)的分布式智能控制系統(tǒng)，宣稱“網(wǎng)絡(luò)就是控制器”的觀點。
其特點是:
(1)類似Internet的結(jié)構(gòu)，對數(shù)據(jù)的實時傳輸不需要編程，不需要考慮網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié);
(2)對用戶來說，只有一組數(shù)據(jù)和一個程序，所有數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中只需表達一次，程序和數(shù)據(jù)均可以重復(fù)使用，網(wǎng)絡(luò)扮演真正服務(wù)器的作用;
(3)從傳感器到工廠管理層，只有一條以太網(wǎng)總線進行直接通信;
(4)可連接到Internet，實現(xiàn)整個工廠全球化聯(lián)網(wǎng);
(5)以太網(wǎng)既是連接到各種智能模塊的系統(tǒng)總線，又是連接現(xiàn)場設(shè)備的現(xiàn)場總線，內(nèi)部和外部的通信在此沒有什么區(qū)別，集線器技術(shù)被集成在每個控制器中，通過分配地址空間將內(nèi)部通信從外部通信中分離出來。
1.4工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展前景
SiemensEnergy&Automation的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品經(jīng)理HorstKohlbert說:“嵌入有以太網(wǎng)的現(xiàn)場設(shè)備，以及嵌入的Internet服務(wù)器不久都將成為現(xiàn)實”。這個預(yù)言提示工業(yè)以太網(wǎng)即將進入現(xiàn)場控制級。但從目前的趨勢來看，已有的現(xiàn)場總線仍將繼續(xù)存在，不太可能退出歷史舞臺。在現(xiàn)場級，工業(yè)以太網(wǎng)能占領(lǐng)一定的市場，但它是否能作為實時控制通信的單一標(biāo)準(zhǔn)，一時難作定論，最有可能的是發(fā)展一種混合式控制系統(tǒng)。此外，并非每種現(xiàn)場總線都將被工業(yè)以太網(wǎng)總線所替代，如AS-i、CAN，這兩種現(xiàn)場總線就應(yīng)用于二位I/O傳感器/執(zhí)行器而言，無疑是最佳的(AS-i傳輸4位數(shù)據(jù)，且總線可帶電;CAN最多傳輸8個字節(jié))，還有一些專用總線，如SERCOS(用于數(shù)控，控制運動軸，為IEC61491國際標(biāo)準(zhǔn))、Instabus(用于樓宇)，都有其專門的應(yīng)用領(lǐng)域，均不適宜于工業(yè)以太網(wǎng)。另外，易燃、易爆(如化工、制藥)，以及環(huán)境條件惡劣、可靠性要求很高的應(yīng)用場合，也不適宜于應(yīng)用工業(yè)以太網(wǎng)。
1.5工業(yè)以太網(wǎng)在我國的發(fā)展趨勢
由于以太網(wǎng)有“一網(wǎng)到底”的美譽，即它可以一直延伸到企業(yè)現(xiàn)場設(shè)備控制層，所以被人們普遍認(rèn)為是未來控制網(wǎng)絡(luò)的最佳解決方案，工業(yè)以太網(wǎng)已成為現(xiàn)場總線中的主流技術(shù)。
目前，在國際上有多個組織從事工業(yè)以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，2001年9月，我國科技部發(fā)布了基于高速以太網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)場總線設(shè)備，其研究目標(biāo)是：攻克應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場的高速以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，其中包括解決以太網(wǎng)通信的實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質(zhì)安全等問題，同時研究開發(fā)相關(guān)高速以太網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)場設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件。 這幾年來，我國在攻克以太網(wǎng)實時性、總線供電和遠(yuǎn)距離傳輸?shù)纫幌盗须y題方面已經(jīng)取得了很大的成果。
但是，以太網(wǎng)用于工業(yè)控制目前尚處在研究及解決當(dāng)中，主要有以下問題：
(1)實時性問題；
(2)可靠性問題；
(3)安全性問題；
(4)供電問題。
實時性問題是指傳統(tǒng)以太網(wǎng)由于采用載波偵聽多路訪問/沖突檢測的通訊方式，在實時性要求較高的場合下，重要數(shù)據(jù)的傳輸會產(chǎn)生傳輸延滯?？煽啃詥栴}是指以太網(wǎng)若采用UDP協(xié)議時，它提供不可靠的無連接數(shù)據(jù)報傳輸服務(wù)，不提供報文到達確認(rèn)、排序以及流量控制等功能，因此報文可能會丟失、重復(fù)以及亂序等。這些問題的解決，使以太網(wǎng)能夠滿足工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)鬏斞訒r要求，加快使其步入工業(yè)控制領(lǐng)域用于現(xiàn)場控制。
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