工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議應(yīng)用
在網(wǎng)絡(luò)的各個層上，隨著自動化和控制工程師需要與網(wǎng)絡(luò)打交道的機(jī)會越來越多，聯(lián)網(wǎng)的愿望和需要也正在逐漸高漲。而且，以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)正在尋找自己的方式，以適用于工廠應(yīng)用，并且隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn)，原始設(shè)備生產(chǎn)商（OEM）提供了具有更高頻率的產(chǎn)品。以太網(wǎng)有可能簡化到一個層（線路和連接器），正如很多以太網(wǎng)協(xié)議一樣，雖然服務(wù)于各種各樣的工業(yè)需要，但使用的卻是同一個網(wǎng)絡(luò)。
在監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中，大多數(shù)工程師已經(jīng)將以太網(wǎng)協(xié)議應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）和工廠診斷、測試以及維護(hù)，當(dāng)使用以太網(wǎng)或工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)時，他們經(jīng)常選擇TCP/IP和EtherNet/IP協(xié)議。工程師和其他部門的人員（包括IT部門）合作，共同完成一個系統(tǒng)。這些結(jié)論來自于近期Control Engineering和Reed Rebbbbbb Group對Control Engineering訂閱者進(jìn)行的調(diào)查，調(diào)查涉及工廠和原始設(shè)備生產(chǎn)商（OEM）對以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)的當(dāng)前使用情況以及未來使用計劃。
tterns of use
對263名定購、推薦和/或購買以太網(wǎng)協(xié)議和以太網(wǎng)產(chǎn)品的客戶進(jìn)行郵件和網(wǎng)絡(luò)調(diào)查，19%以上的人既將其應(yīng)用于工廠又用來滿足OEM要求，51%的人只用于工廠內(nèi)，30%以上的人只用來滿足OEM要求。
三分之一的被調(diào)查者還沒有組建或使用網(wǎng)絡(luò)跨職能團(tuán)隊(duì)。然而，對于那些具有跨職能團(tuán)隊(duì)的，通常60%的人員是工程師。包含在跨職能團(tuán)隊(duì)中的其他部門的有30%來自于IT部門，28%來自于工廠工程維護(hù)部門，20%來自于生產(chǎn)和工廠管理部門。
受調(diào)查者被訊問了他們是如何使用或者計劃如何使用工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)。比較普遍的回答是用于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）（63%）和診斷、測試和維護(hù)（49%）。同樣在應(yīng)用領(lǐng)域列表前列的還有連續(xù)處理和批量加工（37%），其中連續(xù)處理獨(dú)自占（32%），運(yùn)動控制和自動設(shè)備占（32%），機(jī)器控制CNC設(shè)備占（31%），物流設(shè)備占（31%）。見所有以太網(wǎng)協(xié)議使用情況附圖。
已經(jīng)投運(yùn)的和計劃中的以太網(wǎng)連接包括：網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備（79%）、PLC硬件設(shè)備（78%）和PC機(jī)（77%）。對于那79%的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備，有84%現(xiàn)在已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，16%計劃在12個月內(nèi)聯(lián)網(wǎng)；對于PLC硬件設(shè)備，有80%現(xiàn)在已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，20%計劃在12個月內(nèi)聯(lián)網(wǎng)；對于PC機(jī)，有88%現(xiàn)在已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，12%準(zhǔn)備聯(lián)網(wǎng)。其他的應(yīng)用還包括I/O產(chǎn)品和系統(tǒng)（67%）、可編程自動化控制器（PACs 56%）、變頻器（49%）和分布/混合式控制系統(tǒng)（39%）。
選擇一個協(xié)議
受訪者選擇不同的以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用，本次調(diào)查也對受訪者進(jìn)行了相關(guān)調(diào)查。在10個以太網(wǎng)協(xié)議中，TCP/IP協(xié)議和EtherNet/IP協(xié)議高踞排行榜前列，73%的受訪者表示會在這兩種協(xié)議中選擇使用，選擇Modbus TCP協(xié)議的受訪者也很多，幾乎達(dá)到了半數(shù)（47%）。
在其余的協(xié)議中，23.6%的受訪者選擇UDP協(xié)議，Profinet協(xié)議、高速以太網(wǎng)協(xié)議（HSE）分別達(dá)到20%。使用率在10%附近或低于10%的協(xié)議有：達(dá)到11.4%的SERCOS Ⅲ、達(dá)到10.6%的EtherCAT、達(dá)到8%的Ethernet Powerbbbb和達(dá)到4%的FL-net（OPCN-2），其他的選擇稍高于7%。（在文章結(jié)尾處有各種協(xié)議的百分比圖）
很多的受訪者（88%）已經(jīng)在工廠中采用了工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)，而且?guī)缀跛械娜耍?9%）對它感到滿意或非常滿意。大約1/3的受訪者在2-5年前開始使用工業(yè)以太網(wǎng)，大約1/4的受訪者在6-10年前就開始使用工業(yè)以太網(wǎng)了。14%的受訪者已經(jīng)使用工業(yè)以太網(wǎng)超過10年。12%的受訪者準(zhǔn)備在工廠中采用工業(yè)以太網(wǎng)，并且都將在2年內(nèi)付諸實(shí)踐。
需求最高的特性
在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，速度是工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)或者以太網(wǎng)協(xié)議的眾多特性中需求最高的。94%的受訪者陳述道他們需要高速的特性，其中95%認(rèn)為高速重要、61%認(rèn)為高速很重要。
其他呼聲較高的特性包括：能與現(xiàn)有以太網(wǎng)設(shè)備接口的能力（86%）；具有10/100 Base T/TX以太網(wǎng)物理介質(zhì)（86%）；可購得使用該協(xié)議的設(shè)備（85%）。在這些特性中，幾乎所有（分別是99%、94%、98%）的受訪者都認(rèn)可了這些特性的重要性。
還有一些其他的特性，超過3/4的受訪者提及了他們的重要性，包括可升級性（79%）、是否可用于控制類應(yīng)用（79%）、安全性（79%）、協(xié)議是否可以容納大量設(shè)備同時使用（78%）、將數(shù)據(jù)傳送至上級系統(tǒng)的便捷性（77%）、是否具有在線培訓(xùn)（77%）、分布的體系結(jié)構(gòu)（76%）、具有無線傳輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)（76%）、是否可以用于監(jiān)控類應(yīng)用（76%）。受訪者對于各種特性重要程度的反饋請登陸resource.controleng.com的Control Engineering資源中心。
受訪者也對以太網(wǎng)協(xié)議的特性需求上反映了一些其他的重要信息。60%的受訪者說他們熟知哪一種協(xié)議需要搭配哪一種特性，超過1/4（27%）的受訪者說他們對此知識豐富或者說他們是此方面的專家。超過半數(shù)（58%）的工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)的安裝都是由控制工程師、工廠工程師或操作工程師完成的，有21%的工作是由第三方集成商完成的，7%的安裝工作由顧問完成。
TCP/IP：不是專業(yè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，卻在工業(yè)應(yīng)用中占了主導(dǎo)地位
TCP協(xié)議在工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位，有73%的受訪者正在使用或準(zhǔn)備使用TCP協(xié)議。它是最古老的協(xié)議，用最基本的Webopedia形式定義為?
0;用來連接Internet上主機(jī)的通訊協(xié)議簇”和“網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)質(zhì)上的標(biāo)準(zhǔn)”。Wikipedia描述說這個協(xié)議簇是“層的集合。通過使用下層提供的服務(wù)，每一層都可以解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)問題并為上層協(xié)議提供明確的服務(wù)”。
互聯(lián)網(wǎng)工程工作小組（IETF）認(rèn)為TCP/IP協(xié)議同樣是一個占主導(dǎo)地位的協(xié)議?；ヂ?lián)網(wǎng)工程工作小組是一個由網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者、操作者、供應(yīng)商和研究人員組成的團(tuán)體，他們?yōu)榱薎nternet體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展和Internet的正常運(yùn)行而努力。互聯(lián)網(wǎng)工程工作小組定期更新協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法，他們可以使互聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。IETF的TCP維護(hù)和輔助擴(kuò)展工作組（TCPM WG）繼續(xù)進(jìn)行維護(hù)（漏洞修補(bǔ)）、用來保證TCP功能的協(xié)議和算法的適當(dāng)改動、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)版本、建立TCP路標(biāo)。這個小組還說將著手解決偽裝代碼段所帶來的連接中斷、數(shù)據(jù)沖突或性能上的問題。IETF中與TCP有關(guān)的小組正在對很多論題廣泛征求意見，其中還包括TCP的強(qiáng)壯性。瀏覽更多信息或要發(fā)表評論請登陸www.ietf.org/heml.charters/tcpm-charter.html。更多定義請登陸www.webopdia.com 和www.wikipedia.com以及www.controleng.com中Control Engineering的科技百科全書。
IETF
在監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中，大多數(shù)工程師已經(jīng)將以太網(wǎng)協(xié)議應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）和工廠診斷、測試以及維護(hù)，當(dāng)使用以太網(wǎng)或工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)時，他們經(jīng)常選擇TCP/IP和EtherNet/IP協(xié)議。工程師和其他部門的人員（包括IT部門）合作，共同完成一個系統(tǒng)。這些結(jié)論來自于近期Control Engineering和Reed Rebbbbbb Group對Control Engineering訂閱者進(jìn)行的調(diào)查，調(diào)查涉及工廠和原始設(shè)備生產(chǎn)商（OEM）對以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)的當(dāng)前使用情況以及未來使用計劃。
圖1：工廠中以太網(wǎng)協(xié)議的用途各種各樣，主要的應(yīng)用是數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制
（SCADA）、診斷、檢測和維護(hù)。
對263名定購、推薦和/或購買以太網(wǎng)協(xié)議和以太網(wǎng)產(chǎn)品的客戶進(jìn)行郵件和網(wǎng)絡(luò)調(diào)查，19%以上的人既將其應(yīng)用于工廠又用來滿足OEM要求，51%的人只用于工廠內(nèi)，30%以上的人只用來滿足OEM要求。
三分之一的被調(diào)查者還沒有組建或使用網(wǎng)絡(luò)跨職能團(tuán)隊(duì)。然而，對于那些具有跨職能團(tuán)隊(duì)的，通常60%的人員是工程師。包含在跨職能團(tuán)隊(duì)中的其他部門的有30%來自于IT部門，28%來自于工廠工程維護(hù)部門，20%來自于生產(chǎn)和工廠管理部門。
受調(diào)查者被訊問了他們是如何使用或者計劃如何使用工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)。比較普遍的回答是用于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）（63%）和診斷、測試和維護(hù)（49%）。同樣在應(yīng)用領(lǐng)域列表前列的還有連續(xù)處理和批量加工（37%），其中連續(xù)處理獨(dú)自占（32%），運(yùn)動控制和自動設(shè)備占（32%），機(jī)器控制CNC設(shè)備占（31%），物流設(shè)備占（31%）。見所有以太網(wǎng)協(xié)議使用情況附圖。
圖2：以太網(wǎng)協(xié)議應(yīng)用最普遍的場合是監(jiān)控或者數(shù)據(jù)采集，和控制層面上。
已經(jīng)投運(yùn)的和計劃中的以太網(wǎng)連接包括：網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備（79%）、PLC硬件設(shè)備（78%）和PC機(jī)（77%）。對于那79%的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備，有84%現(xiàn)在已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，16%計劃在12個月內(nèi)聯(lián)網(wǎng)；對于PLC硬件設(shè)備，有80%現(xiàn)在已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，20%計劃在12個月內(nèi)聯(lián)網(wǎng)；對于PC機(jī)，有88%現(xiàn)在已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，12%準(zhǔn)備聯(lián)網(wǎng)。其他的應(yīng)用還包括I/O產(chǎn)品和系統(tǒng)（67%）、可編程自動化控制器（PACs 56%）、變頻器（49%）和分布/混合式控制系統(tǒng)（39%）。
選擇一個協(xié)議
受訪者選擇不同的以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用，本次調(diào)查也對受訪者進(jìn)行了相關(guān)調(diào)查。在10個以太網(wǎng)協(xié)議中，TCP/IP協(xié)議和EtherNet/IP協(xié)議高踞排行榜前列，73%的受訪者表示會在這兩種協(xié)議中選擇使用，選擇Modbus TCP協(xié)議的受訪者也很多，幾乎達(dá)到了半數(shù)（47%）。
在其余的協(xié)議中，23.6%的受訪者選擇UDP協(xié)議，Profinet協(xié)議、高速以太網(wǎng)協(xié)議（HSE）分別達(dá)到20%。使用率在10%附近或低于10%的協(xié)議有：達(dá)到11.4%的SERCOS Ⅲ、達(dá)到10.6%的EtherCAT、達(dá)到8%的Ethernet Powerbbbb和達(dá)到4%的FL-net（OPCN-2），其他的選擇稍高于7%。（在文章結(jié)尾處有各種協(xié)議的百分比圖）
很多的受訪者（88%）已經(jīng)在工廠中采用了工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)，而且?guī)缀跛械娜耍?9%）對它感到滿意或非常滿意。大約1/3的受訪者在2-5年前開始使用工業(yè)以太網(wǎng)，大約1/4的受訪者在6-10年前就開始使用工業(yè)以太網(wǎng)了。14%的受訪者已經(jīng)使用工業(yè)以太網(wǎng)超過10年。12%的受訪者準(zhǔn)備在工廠中采用工業(yè)以太網(wǎng)，并且都將在2年內(nèi)付諸實(shí)踐。
需求最高的特性
在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，速度是工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)或者以太網(wǎng)協(xié)議的眾多特性中需求最高的。94%的受訪者陳述道他們需要高速的特性，其中95%認(rèn)為高速重要、61%認(rèn)為高速很重要。
其他呼聲較高的特性包括：能與現(xiàn)有以太網(wǎng)設(shè)備接口的能力（86%）；具有10/100 Base T/TX以太網(wǎng)物理介質(zhì)（86%）；可購得使用該協(xié)議的設(shè)備（85%）。在這些特性中，幾乎所有（分別是99%、94%、98%）的受訪者都認(rèn)可了這些特性的重要性。
還有一些其他的特性，超過3/4的受訪者提及了他們的重要性，包括可升級性（79%）、是否可用于控制類應(yīng)用（79%）、安全性（79%）、協(xié)議是否可以容納大量設(shè)備同時使用（78%）、將數(shù)據(jù)傳送至上級系統(tǒng)的便捷性（77%）、是否具有在線培訓(xùn)（77%）、分布的體系結(jié)構(gòu)（76%）、具有無線傳輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)（76%）、是否可以用于監(jiān)控類應(yīng)用（76%）。受訪者對于各種特性重要程度的反饋請登陸resource.controleng.com的Control Engineering資源中心。
受訪者也對以太網(wǎng)協(xié)議的特性需求上反映了一些其他的重要信息。60%的受訪者說他們熟知哪一種協(xié)議需要搭配哪一種特性，超過1/4（27%）的受訪者說他們對此知識豐富或者說他們是此方面的專家。超過半數(shù)（58%）的工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)的安裝都是由控制工程師、工廠工程師或操作工程師完成的，有21%的工作是由第三方集成商完成的，7%的安裝工作由顧問完成。
TCP/IP：不是專業(yè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，卻在工業(yè)應(yīng)用中占了主導(dǎo)地位
TCP協(xié)議在工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位，有73%的受訪者正在使用或準(zhǔn)備使用TCP協(xié)議。它是最古老的協(xié)議，用最基本的Webopedia形式定義為?
互聯(lián)網(wǎng)工程工作小組（IETF）認(rèn)為TCP/IP協(xié)議同樣是一個占主導(dǎo)地位的協(xié)議?；ヂ?lián)網(wǎng)工程工作小組是一個由網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者、操作者、供應(yīng)商和研究人員組成的團(tuán)體，他們?yōu)榱薎nternet體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展和Internet的正常運(yùn)行而努力。互聯(lián)網(wǎng)工程工作小組定期更新協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法，他們可以使互聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。IETF的TCP維護(hù)和輔助擴(kuò)展工作組（TCPM WG）繼續(xù)進(jìn)行維護(hù)（漏洞修補(bǔ)）、用來保證TCP功能的協(xié)議和算法的適當(dāng)改動、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)版本、建立TCP路標(biāo)。這個小組還說將著手解決偽裝代碼段所帶來的連接中斷、數(shù)據(jù)沖突或性能上的問題。IETF中與TCP有關(guān)的小組正在對很多論題廣泛征求意見，其中還包括TCP的強(qiáng)壯性。瀏覽更多信息或要發(fā)表評論請登陸www.ietf.org/heml.charters/tcpm-charter.html。更多定義請登陸www.webopdia.com 和www.wikipedia.com以及www.controleng.com中Control Engineering的科技百科全書。
IETF
圖3：Ethernet/IP 的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，和其他CIP 網(wǎng)絡(luò)一樣，遵循開放
式系統(tǒng)互聯(lián)模型（OSI）。
本文標(biāo)簽：工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議應(yīng)用
* 由于無法獲得聯(lián)系方式等原因，本網(wǎng)使用的文字及圖片的作品報酬未能及時支付，在此深表歉意，請《工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議應(yīng)用》相關(guān)權(quán)利人與機(jī)電之家網(wǎng)取得聯(lián)系。
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：鞏經(jīng)理
：13915946763
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