1.3網絡就是控制器
德國JetterAG(Ludwisburg,Germany)最近發(fā)布的Jetweb自動化系統立意新穎,它是基于100Mbps以太網的分布式智能控制系統,宣稱“網絡就是控制器”的觀點。
其特點是:
(1)類似Internet的結構,對數據的實時傳輸不需要編程,不需要考慮網絡的層次結;
(2)對用戶來說,只有一組數據和一個程序,所有數據在網絡中只需表達一次,程序和數據均可以重復使用,網絡扮演真正服務器的作用;
(3)從傳感器到工廠管理層,只有一條以太網總線進行直接通信;
(4)可連接到Internet,實現整個工廠全球化聯網;
(5)以太網既是連接到各種智能模塊的系統總線,又是連接現場設備的現場總線,內部和外部的通信在此沒有什么區(qū)別,集線器技術被集成在每個控制器中,通過分配地址空間將內部通信從外部通信中分離出來。
1.4工業(yè)以太網的發(fā)展前景
SiemensEnergy&Automation的網絡產品經理HorstKohlbert說:“嵌入有以太網的現場設備,以及嵌入的Internet服務器不久都將成為現實”。這個預言提示工業(yè)以太網即將進入現場控制級。但從目前的趨勢來看,已有的現場總線仍將繼續(xù)存在,不太可能退出歷史舞臺。在現場級,工業(yè)以太網能占領一定的市場,但它是否能作為實時控制通信的單一標準,一時難作定論,最有可能的是發(fā)展一種混合式控制系統。此外,并非每種現場總線都將被工業(yè)以太網總線所替代,如AS-i、CAN,這兩種現場總線就應用于二位I/O傳感器/執(zhí)行器而言,無疑是最佳的(AS-i傳輸4位數據,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(用于數控,控制運動軸,為IEC61491國際標準)、Instabus(用于樓宇),都有其專門的應用領域,均不適宜于工業(yè)以太網。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用場合,也不適宜于應用工業(yè)以太網。
1.5工業(yè)以太網在我國的發(fā)展趨勢
由于以太網有“一網到底”的美譽,即它可以一直延伸到企業(yè)現場設備控制層,所以被人們普遍認為是未來控制網絡的最佳解決方案,工業(yè)以太網已成為現場總線中的主流技術。
目前,在國際上有多個組織從事工業(yè)以太網的標準化工作,2001年9月,我國科技部發(fā)布了基于高速以太網技術的現場總線設備,其研究目標是:攻克應用于工業(yè)控制現場的高速以太網的關鍵技術,其中包括解決以太網通信的實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質安全等問題,同時研究開發(fā)相關高速以太網技術的現場設備、網絡化控制系統和系統軟件。 這幾年來,我國在攻克以太網實時性、總線供電和遠距離傳輸等一系列難題方面已經取得了很大的成果。
但是,以太網用于工業(yè)控制目前尚處在研究及解決當中,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以太網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,重要數據的傳輸會產生傳輸延滯??煽啃詥栴}是指以太網若采用UDP協議時,它提供不可靠的無連接數據報傳輸服務,不提供報文到達確認、排序以及流量控制等功能,因此報文可能會丟失、重復以及亂序等。這些問題的解決,使以太網能夠滿足工業(yè)控制領域對傳輸延時要求,加快使其步入工業(yè)控制領域用于現場控制。










