現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)和兩者合并的真相
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多年以來(lái)“現(xiàn)場(chǎng)總線”這個(gè)術(shù)語(yǔ)在許多方面經(jīng)常使用，很難說(shuō)出人們?cè)谑褂眠@個(gè)詞時(shí)它的真正含義。例如，HART是現(xiàn)場(chǎng)總線嗎？Profibus和Modus也是現(xiàn)場(chǎng)總線嗎？使用這個(gè)詞時(shí)僅僅是指定義在IEC61158中的總線嗎？它僅僅和用于過(guò)程自動(dòng)化或機(jī)器自動(dòng)化和運(yùn)動(dòng)控制的總線有關(guān)嗎？一種總線必須提供本征安全的能力才稱得上是現(xiàn)場(chǎng)總線嗎？
在過(guò)去的幾年中，市場(chǎng)上有一種更加寬泛的定義解決了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的疑惑：現(xiàn)場(chǎng)總線可以指貫穿工廠層的在過(guò)程中將傳感器/發(fā)送器和執(zhí)行器/閥門(mén)連接起來(lái)的任何自動(dòng)化總線。
這還是很難理解當(dāng)人們說(shuō)傳感器層的網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)他們的真正含義。這可以指它確實(shí)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(shí)際傳感器的遠(yuǎn)程I/O塊相連接。
大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議不是專用的。許多是基于IEC或其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例如用于以太網(wǎng)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)。然而，由于容量低于以太網(wǎng)，因此它們看起來(lái)相對(duì)特殊。
什么是以太網(wǎng)和IP？
以太網(wǎng)這個(gè)名字也被廣泛地誤解了。許多時(shí)候當(dāng)問(wèn)人們他們工廠中使用什么工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議時(shí)，今天他們會(huì)回答是“以太網(wǎng)”或“TCP/IP”，正如過(guò)去他們回答“RS485”或“RS232”一樣。這些實(shí)際上都是錯(cuò)誤的，因?yàn)橐蕴W(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(luò)技術(shù)提供了基礎(chǔ)。
協(xié)議堆棧的頂端是應(yīng)用層協(xié)議。在這里你可以找到數(shù)據(jù)類型和針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化或其它任務(wù)的服務(wù)，例如網(wǎng)絡(luò)瀏覽（HTTP）、EMAIL（SMTP）、文檔傳輸（FTP）、網(wǎng)絡(luò)管理（SMTP）或其它功能的幾乎無(wú)限的陣列。
以太網(wǎng)和IP的實(shí)際能力一般與在這個(gè)平臺(tái)上能同時(shí)運(yùn)行的數(shù)以千計(jì)的不同應(yīng)用層協(xié)議有關(guān)。這就使網(wǎng)絡(luò)能同時(shí)通過(guò)所有不同類型的設(shè)備做不同的事情而不產(chǎn)生沖突。然而，不同的設(shè)備連接到同一網(wǎng)絡(luò)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(jì)的以太網(wǎng)協(xié)議之間并不一定會(huì)產(chǎn)生沖突，但它們也并不能使設(shè)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(dāng)尋求互相作用的解決方案時(shí)，仔細(xì)地檢查應(yīng)用層就變的非常重要。
在數(shù)以千計(jì)的使用以太網(wǎng)和IP的應(yīng)用層協(xié)議當(dāng)中，僅僅有少數(shù)是開(kāi)放的并特別用于工業(yè)自動(dòng)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(dān)心就是為不同工業(yè)應(yīng)用層 設(shè)計(jì)的以太網(wǎng)設(shè)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(gè)開(kāi)放的工業(yè)應(yīng)用層并貫穿整個(gè)工廠地使用。每個(gè)應(yīng)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(shè)備支持SNMP，但是這不意味它們能夠參與同一個(gè)控制方案或能夠偵測(cè)控制器的故障。雖然SNMP能夠很好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，但是它除此以外別無(wú)其它功能。這樣SNMP只是工業(yè)協(xié)議的補(bǔ)充而并不能取代工業(yè)協(xié)議。
評(píng)論