工业社会中应用工业以太网的好处及其与工业总线多样性

在这个信息化的时代,网络技术的发展对社会产生了深远的影响。以太网作为一种技能,它支撑着几乎所有的网络协议,因此得到了广泛的应用。在数据信息网络中,以太网具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、高敞开性和支持多种设备等优点。随着技术进步和工业控制领域对网络功能要求不断提高,以太网正逐渐进入到工业控制领域,为我们带来了新的操控网络技能。

以太网不仅具有传输速度快、节能减耗以及易于安装和维护等优势,更重要的是,它支持几乎所有流行的网络协议,因而在商业系统中被广泛选择使用。近年来,以太网已经开始渗透到工业自动化系统中,这主要是因为工业自动化系统向分布式和智能化方向发展,开放且通用的通信协议成为了必不可少的一部分。

引入以太网到工业控制领域,其优势尤为明显:首先,以太网是一种全开放,全数字化的网络,可以实现不同厂商设备之间无缝连接;其次,以太网可以实现工业控制网络与企业信息网络之间无缝连接,从而形成企业级综合管理的一体化全开放网络;再者,由于以太網技術已經非常成熟,对硬件软件成本较低,因为有许多软件开发环境和硬件设备可供选择;此外,以太網傳輸速率高,可以满足企业信息系统规划扩大的需求,有时甚至需要音频视频数据传输,现在快速以太網(10M/100M)正在广泛应用,而千兆以 太網技能也在不断完善,10G 以 太 網 技 术 也 正 在 研 究 中,其速率远超当前现场总线。

然而,在将以太网应用到工业控制领域时,也存在一些挑战:首先是实时性的问题,由于CSMA/CD介质访问控制方法,不适合对错实时性要求很高的情况;其次,是适应Industrial环境的问题,如抗干扰能力、外观设计等必须符合严苛条件;再者,对Industrial automation control protocol的问题,现有的应用层标准可能不够满足Industrial process control 的需求;最后,还有安全问题,如物理安全以及防止非法入侵等都需要解决。

尽管如此,上述问题目前已经得到一定程度上的解决。例如,通过采用快速交换式Ethernet技术,可以避免CSMA/CD中的冲突,并且可以方便地实现优先级机制,从而保证了更好的实时性能。此外,对抗干扰措施得到了改进,使之更加符合Industrial环境要求。而对于应用层协议方面用户可以根据自己的需求进行调整,加强 Industrial 环境下的Network 设备生产,同时加强Network 安全管理。但仍需进一步研究 Industrial Automation Network 安全问题。此外,由于QoS(Quality of Service)的提升,与之相关的问题也得到了处理。

综上所述,基于Ehternet 的 Industrial Control 网络 将会是一个未来趋势,但至少目前看来,它还难以完全取代现场总线作为唯一Real-time Communication 标准。在未来的某个时间点,我们可能会看到一种混合型Control System,其中包括多种不同的Networks。这将为我们的 Industrial Control 提供更多可能性,并推动我们的社会向前发展。但这同样意味着,我们还需要继续探索如何有效地利用这些新兴技术,同时保持现有的稳定性和效率。

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