在使用以太網(wǎng)之前評測工廠(chǎng)基層網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍

傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)是一套為允許電腦通過(guò)網(wǎng)絡(luò )共享資源而開(kāi)發(fā)的協(xié)議，作為聯(lián)網(wǎng)標準廣泛地應用于商業(yè)辦公室，以便讓網(wǎng)絡(luò )和電腦之間進(jìn)行通信。多臺電腦能夠在單一局域網(wǎng)使用TCP/IP和其它協(xié)議，使用IP提供的路徑接入互聯(lián)網(wǎng)。TCP/IP促進(jìn)了商業(yè)網(wǎng)絡(luò )中快速、準確的文件傳輸以及用戶(hù)通信。通過(guò)以太網(wǎng)和TCP/IP進(jìn)行的工廠(chǎng)信息傳輸，能夠整合進(jìn)入普通商業(yè)網(wǎng)絡(luò )和辦公應用。

工廠(chǎng)、企業(yè)信息需求不同

大多數情況下，工業(yè)網(wǎng)絡(luò )需求與辦公環(huán)境的需求有不同。在工廠(chǎng)層面，過(guò)程控制和自動(dòng)化經(jīng)常需要更嚴格的實(shí)時(shí)數據傳輸率。除速度之外，相比先前的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，以太網(wǎng)能夠跨越距離和接受更多的設備而不會(huì )減低性能。

預計以太網(wǎng)將是適合未來(lái)應用的主流通信技術(shù)，其確保了技術(shù)將繼續提高和精煉。今天所部署的以太網(wǎng)系統得益于過(guò)往的重要經(jīng)驗教訓。必須仔細地規劃網(wǎng)絡(luò )架構、安全性和數據管理，提供今天的工作效率，并且允許以最少的整合工作在未來(lái)進(jìn)行擴充。另一需要消除的謬論是開(kāi)放性永遠等同于無(wú)縫互用性。盡管100 Mbps以太網(wǎng)芯片具有通用性，但是，所選協(xié)議實(shí)施方案的不兼容性也是事實(shí)。以太網(wǎng)I/O標簽并不意味著(zhù)所有產(chǎn)品在同一協(xié)議堆棧內是兼容的?；ビ眯允且粋€(gè)需要仔細評測的重要因素。

獲得正確的信息

工廠(chǎng)基層控制器如可編程邏輯控制器(PLC), 影像存儲與傳輸系統(PAC)和過(guò)程控制系統(PC)控制著(zhù)機器和裝置的運行，并且從中收集數據。正確的網(wǎng)絡(luò )架構能夠有效地鏈接企業(yè)管理至工廠(chǎng)基層PLC，并且下連至裝置層面。然而，普遍存在的數據透明度既可以授權也能被極度壓制。篩選和選擇數據是成功的網(wǎng)絡(luò )融合的關(guān)鍵。各種類(lèi)型的管理展示板和其它商業(yè)智能和分析軟件應用能夠集中于高層決策所需的關(guān)鍵指標、關(guān)鍵績(jì)效指標和其它數據。

快速的信息流？

與通常經(jīng)歷的延遲不同，當上網(wǎng)沖浪或發(fā)送文件給附近的打印機時(shí)，機器對機器通信的即時(shí)性需要更多的帶寬，但速度值是相對的。隨著(zhù)技術(shù)的快速發(fā)展，最終，工業(yè)所期望的網(wǎng)絡(luò )速度可以達到每秒千兆比特范圍，相當于更快地傳輸更多的數據。

單獨數據速度不一定會(huì )提高進(jìn)程速度，盡管近似的實(shí)時(shí)數據流有助于擴大協(xié)作提高工作流程的效率。僅當相稱(chēng)的過(guò)程和網(wǎng)絡(luò )組件保持同步時(shí)，才能完全實(shí)現高速信息的全部?jì)r(jià)值。

典型地，只有極快速的涉及運動(dòng)控制和精密自動(dòng)化的制造過(guò)程需要適合高視覺(jué)、復雜運動(dòng)和算法的帶寬。對于大多數制造和過(guò)程應用，最簡(jiǎn)單形式(10-100 Mbps)的以太網(wǎng)通常足夠快。雖然在今天的世界里，每家工廠(chǎng)都需要高效率，重點(diǎn)應當在生產(chǎn)能力而不是速度。對于任何特定的制造商，合適的網(wǎng)絡(luò )架構需要在理想速度上正常運作，以達到理想的生產(chǎn)能力。

考慮這些問(wèn)題

來(lái)自工廠(chǎng)的實(shí)時(shí)原始數據通常沒(méi)有達到管理水準的要求，在大多數情況下也是不需要的。在過(guò)去，由于獨特的環(huán)境和目標，企業(yè)文化經(jīng)常把制造和行政管理作為單獨的實(shí)體來(lái)定位。通過(guò)提供實(shí)時(shí)數據快照或展示板來(lái)提供智能診斷、質(zhì)量控制、客戶(hù)服務(wù)和有效生產(chǎn)計劃、日程安排和生產(chǎn)推進(jìn)，企業(yè)級整合能夠為制造商帶來(lái)顯著(zhù)的好處。

打包傳輸的數據量也使得以太網(wǎng)成為診斷監控和故障檢修的理想工具。對先進(jìn)監控和工廠(chǎng)診斷的需求正在增長(cháng)，這將加快每個(gè)周期的數據流動(dòng)，從而提高速度。

標準以太網(wǎng)獲廣泛宣稱(chēng)為非專(zhuān)有的和較廉價(jià)的。理論上，這是真的。雖然，用于工廠(chǎng)流程領(lǐng)域的工業(yè)以太網(wǎng)零部件經(jīng)設計運行于嚴酷環(huán)境、承受極端溫度、濕度和振動(dòng)，極大地超出受控環(huán)境設施的條件。因為它們的制造更堅固，所以工業(yè)級零部件最初的花費更多。然而，它們是為顯著(zhù)延長(cháng)的服務(wù)壽命期間的可靠運作而設計制造，因而總體擁有成本實(shí)際上降低了。

從辦公室層面至工廠(chǎng)層面，以太網(wǎng)應用的擴展需要使用帶有增強保護等級和至少5e (100 Mbit/s快速以太網(wǎng))類(lèi)別性能的RJ-45連接器。針對以太網(wǎng)(EtherNet/IP)，工業(yè)以太網(wǎng)(Profinet)，以及開(kāi)放式實(shí)時(shí)以太網(wǎng)(EtherCAT)，更新的M12圓型連接器正成為市場(chǎng)上更通用的以D代碼配置的產(chǎn)品。無(wú)線(xiàn)可以用于覆蓋距離并且也能分布在不容易布線(xiàn)的工業(yè)區域。在石化工廠(chǎng)，無(wú)線(xiàn)通信越來(lái)越多地成為基準。某些更新的設計由小型太陽(yáng)能面板供電。以太網(wǎng)將得益于新出現的無(wú)線(xiàn)技術(shù)。

許多公司為嚴苛的工業(yè)應用選擇配置光纖技術(shù)。相比銅纜，光纖電纜可提供更快的速度，更大的帶寬、距離和更好的抗噪性能。雖然在大多數情況下，光纖系統成本較高且與遺留系統的兼容性問(wèn)題存在疑問(wèn)，隨著(zhù)更多的企業(yè)轉向全企業(yè)融合，工業(yè)光纖線(xiàn)纜解決方案未來(lái)可能在工廠(chǎng)基層為數據完整性提供關(guān)鍵性能。