从1990年到今天,自动化技术也发生了重大的变化。在这短短的10年里,绝大多数自动化技术或产品的生命周期由原来的超过9年变成为不足7年。今天的一个项目,初始投资金额仅占总体投资的25%,而大量的规划后续成本和不可预见后续成本已经占到了75%。这就意味着传统的封闭式的规划、设计思路已经远远落后于时代,供应商必须着眼于开放,并通过集成创新来推动前进的步伐。
另一方面,我认为未来用户的自动化系统终将需要获得通用的
从技术上来看,随着近年来快速以太网、交换式以太网、环网冗余等技术的发展,以及以太网产品设计的进步www.cechina.cn,工业以太网面临的确定性和实时性、稳定性和可靠性,以及安全性、实时域与非实时域的隔离等一系列问题,已经逐步得以解决,一些领先厂商甚至已经推出了I/O级的以太网产品,似乎一网到底的梦想即将实现。
然而,我们也不难发现,现实中很多用户还远未达到应用以太网完成现场通讯的水平,甚至现场总线的推广还困难重重。残酷的现实背后,既有市场的原因,也有技术的原因。
首先,目前缺乏统一的工业以太网硬件标准。在工业以太网线缆,接插件等方面均无统一标准。其次,缺乏统一的工业控制应用层协议,由于以太网技术规范只定义了物理层和数据链路层,在其上的网络层和传输层协议,目前以TCP/IP协议为主,而在与用户应用程序接口的应用层协议中,数据结构等特性不适应工控的实时通信。因此CONTROL ENGINEERING China版权所有,还要有个统一的应用层规范。再次,实时性控制问题。虽然目前以太网的发展取得了本质的飞跃控制工程网版权所有,产生了高速(100M)和千兆以太网控制工程网版权所有,并且广泛采用交换机和全双工、信息优先级等技术来避免冲突和碰撞,改进容错技术等。但在应用过程中,还是要求谨慎地控制和核算系统的负荷,应控制在25%以下,以保证系统的可靠性。
另外CONTROL ENGINEERING China版权所有,除了以上提到的技术层面的问题,更加现实的是现有底层智能仪器仪表的开发或者改进问题,必须使其能够支持以太网接口和TCP/IP协议。以太网在工厂底层的应用,依赖于大量支持以太网接口和TCP/IP协议的底层智能仪表的出现。而目前国内企业的传统仪器仪表占绝大多数,数字化、智能化仪表的普及仍然有待时日。这也是目前以太网技术根基不稳的原因之一。
因此CONTROL ENGINEERING China版权所有,就目前所见,现场总线和工业以太网将会并存多年。事实上,现场总线+以太网控制工程网版权所有,即所谓的FIELDNET体系结构已经开始被一些行业接受。但最终我们可以预测,工业以太网在未来的5年将会有每年30%-40%的复合增长率。在中国市场,也将会有更大的增长率,只是实现这个增长可能会比全球推迟2-3年。