珠海安能自动化

2、控制网络未来核心-工业以太网

5. 符合控制网结构扁平化的要求。

      目前，控制网的结构是多层的，分的层次越多，系统越复杂，维护越困难。如果使用工业以太网，完全可以实现信息层网络和控制层网络所需要的功能，所以，最终可能扁平化为一层，出现以太网“一网打尽”的局面。

      但是，在工业应用中广泛采用以太网面临两大问题。首先，以太网最初是为办公自动化应用而开发的，是一种非确定性的网络，并且工作环境往往很好。而工业应用中的部分数据传输实时性要求很高，否则会发生事故；并且工业应用的环境比较恶劣，比如强震动、高温或低温、高湿度、强电磁干扰等。其次，以太网是介质访问控制（MAC-Medium Access Control）协议使用带碰撞检测的载波侦听多址访问（CSMA/CD-Carrier Sense /Multiple Access with Collision Detection ）的网络的统称，它本身并不提供标准的面向工业应用的应用层协议。所以，为了满足工业应用的要求，必须在以太网技术和TCP/IP技术的基础上做进一步的工作。概括的说，对于前一个问题，解决方法是做一些改进，使得以太网能够实现确定性通信，并且能在恶劣环境下正常工作；对于后一个问题，解决方法由3种：一种是把现有的工业应用协议与以太网、TCP/IP集成在一起；另外一种是在以太网和现有的工业网络之间安装网关，进行协议转换；还有一种方法是干脆重新开发应用层协议。

      目前，已经形成较有影响的工业以太网有基金会现场总线高速以太网（FFHSE-Foundation Fieldbus High-Speed Ethernet）、Ethernet/IP、PROFINET、Modbus TCP/IP等。

      多种工业以太网的存在有带来一个新的问题：各种工业以太网使用的工业应用层协议互不兼容，虽然这些协议都可以在同一个以太网上运行，但是为不类型的工业以太网开发的设备之间仍然无法实现互操作。为了解决这些问题，用于过程控制的对象连接与嵌入[OPC-Object Linking and Embedding(OLE) for Process Control]基金会与2003年6月发布了OPC数据交换（OPCDX-OPC Data eXchangs）标准。OPC 基金会是一个致力于提高自动化系统中的互操作性的非盈利组织，它所制定的OPC 系列标准是在微软的组件对象模型（COM-Component Object Modle）、分布式组件对象模型（DCOM-Distributed Component Object Modle）及OLE的基础上制定的关于工业自动化软件开发的一系列标准。

      目前在工业应用中，信息层网络大量用的是以太网，通常使用商用以太网。在控制层，工业以太网也已经有许多应用，并且增长很迅速。在设备层，工业以太网的应用还不是很多。虽然用以太网来连接变频器、机器人等复杂设备还是比较合适的，但用以太网连接简单的传感器或执行器还体现不出自身的优势。不过，随着因特网的迅猛发展、以太网技术的不断进步、工厂网络体系结构的进一步扁平化，在未来的工业应用中，出现以太网“一网打尽”的局面也是可能的。

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