進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),以太網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)是在商用以太網(wǎng)交換機(jī)(IEC8802.3標(biāo)準(zhǔn))的基礎(chǔ)上研制而成的,適應(yīng)不同工業(yè)控制系統(tǒng)的功能和性能需求,適應(yīng)各種惡劣環(huán)境的高可靠性數(shù)據(jù)交換設(shè)備。
工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)具有價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠、通信速率高、軟硬件產(chǎn)品豐富、應(yīng)用廣泛以及支持技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),已成為最受歡迎的通信網(wǎng)絡(luò)之一。
近些年來(lái),隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,以太網(wǎng)進(jìn)入了控制領(lǐng)域,形成了新型的以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這主要是由于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)向分布化、智能化控制方面發(fā)展,開(kāi)放的、透明的通訊協(xié)議是必然的要求。以太網(wǎng)技術(shù)引入工業(yè)控制領(lǐng)域,其技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯:
(一)Ethernet是全開(kāi)放、全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò),遵照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不同廠商的設(shè)備可以很容易實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。
(二)以太網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接,形成企業(yè)級(jí)管控一體化的全開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)。
(三)軟硬件成本低廉,由于以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟,支持以太網(wǎng)的軟硬件受到廠商的高度重視和廣泛支持,有多種軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境和硬件設(shè)備供用戶(hù)選擇。
(四)通信速率高,隨著企業(yè)信息系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和復(fù)雜程度的提高,對(duì)信息量的需求也越來(lái)越大,有時(shí)甚至需要音頻、視頻數(shù)據(jù)的傳輸,目前以太網(wǎng)的通信速率為10M、100M的快速以太網(wǎng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用,千兆以太網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟,10G以太網(wǎng)也正在研究,其速率比目前的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)快很多。
(五)可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ螅谶@信息瞬息萬(wàn)變的時(shí)代,企業(yè)的生存與發(fā)展將很大程度上依賴(lài)于一個(gè)快速而有效的通信管理網(wǎng)絡(luò),信息技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展將更加迅速,也更加成熟,由此保證了以太網(wǎng)技術(shù)不斷地持續(xù)向前發(fā)展。
據(jù)IMSResearch的一項(xiàng)最新研究估算,截止2011年,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議在新工業(yè)自動(dòng)化組件網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議中持有75%的市場(chǎng)占有率.盡管以太網(wǎng)連接方式正更為廣泛的被接納,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議的占有率也被預(yù)計(jì)在2016年降至69%,但是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議的市場(chǎng)份額仍有一定的領(lǐng)先。
工業(yè)自動(dòng)化組件供應(yīng)商越來(lái)越多的把以太網(wǎng)協(xié)議作為他們產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,2012年許多廠商也直接把以太網(wǎng)技術(shù)作為新產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)連接手段。由于這些供應(yīng)商的推動(dòng),這也就需要機(jī)械制造商和終端客戶(hù)將觀念從舊的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)變到以太網(wǎng)技術(shù)上來(lái)。
從事工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)研究的IHS分析師TomMoore評(píng)論“雖然現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方案能為特定的應(yīng)用提供快速的網(wǎng)絡(luò)連接,但是正如和以太網(wǎng)技術(shù)的沖突,它未能提供一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)方式”。簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)不僅僅意味著互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,它還會(huì)通過(guò)一個(gè)完整的系統(tǒng)來(lái)降低企業(yè)的經(jīng)費(fèi),這也是僅通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)所難以企及的。終端客戶(hù)通常會(huì)有獨(dú)立的辦公室IT部門(mén)和工廠IT部門(mén)。以太網(wǎng)技術(shù)能為公司或工廠提供更好的信息共享環(huán)境、降低停機(jī)時(shí)間、減少總經(jīng)費(fèi),僅一個(gè)部門(mén)就能負(fù)責(zé)所有的網(wǎng)絡(luò)事務(wù)。
Moore說(shuō)到“現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)未來(lái)仍然保持強(qiáng)勁勢(shì)頭,然而新的連接方式也在同比不斷增長(zhǎng),以太網(wǎng)的增長(zhǎng)速度將毋庸置疑的趕超現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)”。IHS認(rèn)為工業(yè)以太網(wǎng)將在5~10年內(nèi)成為工業(yè)領(lǐng)域主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),所有組部都將提議以太網(wǎng)連接作為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。