現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)和兩者合并的真相
加入技術交流群
多年以來“現(xiàn)場總線”這個術語在許多方面經(jīng)常使用，很難說出人們在使用這個詞時它的真正含義。例如，HART是現(xiàn)場總線嗎？Profibus和Modus也是現(xiàn)場總線嗎？使用這個詞時僅僅是指定義在IEC61158中的總線嗎？它僅僅和用于過程自動化或機器自動化和運動控制的總線有關嗎？一種總線必須提供本征安全的能力才稱得上是現(xiàn)場總線嗎？
在過去的幾年中，市場上有一種更加寬泛的定義解決了對現(xiàn)場總線的疑惑：現(xiàn)場總線可以指貫穿工廠層的在過程中將傳感器/發(fā)送器和執(zhí)行器/閥門連接起來的任何自動化總線。
這還是很難理解當人們說傳感器層的網(wǎng)絡連接時他們的真正含義。這可以指它確實和傳感器和發(fā)送器連接，但是它通常是指與按順序連接到實際傳感器的遠程I/O塊相連接。
大多數(shù)現(xiàn)場總線協(xié)議不是專用的。許多是基于IEC或其他行業(yè)標準，例如用于以太網(wǎng)的IEEE標準。然而，由于容量低于以太網(wǎng)，因此它們看起來相對特殊。
什么是以太網(wǎng)和IP？
以太網(wǎng)這個名字也被廣泛地誤解了。許多時候當問人們他們工廠中使用什么工業(yè)網(wǎng)絡協(xié)議時，今天他們會回答是“以太網(wǎng)”或“TCP/IP”，正如過去他們回答“RS485”或“RS232”一樣。這些實際上都是錯誤的，因為以太網(wǎng)和TCP/IP不是完整的協(xié)議堆棧，正如RS232和RS485不是協(xié)議一樣。然而，以太網(wǎng)和TCP/IP為一些新的工業(yè)網(wǎng)絡技術提供了基礎。
協(xié)議堆棧的頂端是應用層協(xié)議。在這里你可以找到數(shù)據(jù)類型和針對工業(yè)自動化或其它任務的服務，例如網(wǎng)絡瀏覽（HTTP）、EMAIL（SMTP）、文檔傳輸（FTP）、網(wǎng)絡管理（SMTP）或其它功能的幾乎無限的陣列。
以太網(wǎng)和IP的實際能力一般與在這個平臺上能同時運行的數(shù)以千計的不同應用層協(xié)議有關。這就使網(wǎng)絡能同時通過所有不同類型的設備做不同的事情而不產(chǎn)生沖突。然而，不同的設備連接到同一網(wǎng)絡并不意味它們之間能互相通信，這是由于它們常常使用不同的協(xié)議。雖然數(shù)以千計的以太網(wǎng)協(xié)議之間并不一定會產(chǎn)生沖突，但它們也并不能使設備之間互相通話。大部分以太網(wǎng)解決方案完全是專用的，因此當尋求互相作用的解決方案時，仔細地檢查應用層就變的非常重要。
在數(shù)以千計的使用以太網(wǎng)和IP的應用層協(xié)議當中，僅僅有少數(shù)是開放的并特別用于工業(yè)自動化的；大部分工廠只需要與少量的協(xié)議連接。工廠管理者的主要擔心就是為不同工業(yè)應用層 設計的以太網(wǎng)設備之間不能相互通話。例如，SMAR、Emerson和Yokogawa的控制器都使用以太網(wǎng)，但是它們之間不能通話。因此用戶必須避免將多種專用以太網(wǎng)解決方案混合，而是選擇一個開放的工業(yè)應用層并貫穿整個工廠地使用。每個應用層協(xié)議有不同的功能和形成的原因。例如，大部分以太網(wǎng)設備支持SNMP，但是這不意味它們能夠參與同一個控制方案或能夠偵測控制器的故障。雖然SNMP能夠很好地進行網(wǎng)絡管理，但是它除此以外別無其它功能。這樣SNMP只是工業(yè)協(xié)議的補充而并不能取代工業(yè)協(xié)議。
評論