工业以太网的发展历程与应用前景
工业以太网是在工业自动化和物联网领域广泛使用的通信网络,它具有应用广泛、价格低廉、通信速率高、软硬件产品丰富、应用支持技术成熟等优点,目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。
工业以太网的发展历程与应用前景
1980年DEC、Intel和Xeox三家公司联合开发了初版Ethernet规范—DIX 1.0.1982年这三家公司又推出了修改版本DIX 2.0.并将其提交给EEE 802工作组,经IEEEE成员修改并通过后,成为IEEE的正式标准,并编号为IEEE 802.3.虽然Ethernet规范和IEEE 802.3规范并不完全相同,但一般认为Ethernet和正IEEE 802.3是兼容的。
目前,工业以太网已经经历了多个阶段的发展。最早的工业以太网是基于标准的以太网技术,如IEEE 802.3.随着应用的深入,出现了许多定制的工业以太网协议,如Modbus/TCP和Profinet。从国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。
工业以太网技术的发展趋势
1、工业以太网与现场总线相结合
工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。因此,近一段时间内,工业以太网技术的发展将与现场总线相结合,具体表现在:
(1) 物理介质采用标准以太网连线,如双绞线、光纤等;
(2) 使用标准以太网连接设备(如交换机等),在工业现场使用工业以太网交换机;
(3) 采用IEEE 802.3物理层和数据链路层标准、TCP/IP协议组;
(4) 应用层(甚至是用户层)采用现场总线的应用层、用户层协议;
(5) 兼容现有成熟的传统控制系统,如DCS、PLC等。
2、工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成趋势
随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。