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产品聚焦:工业以太网协议应用

作者:Jeanine Katzel,Mark T. Hoske,Control Engineering 编辑2007.05.15阅读 6040

  在网络的各个层上,随着自动化和控制工程师需要与网络打交道的机会越来越多控制工程网版权所有,联网的愿望和需要也正在逐渐高涨。而且,以太网和工业以太网正在寻找自己的方式,以适用于工厂应用,并且随着相关技术的发展和改进,原始设备生产商(OEM)提供了具有更高频率的产品。以太网有可能简化到一个层(线路和连接器),正如很多以太网协议一样,虽然服务于各种各样的工业需要,但使用的却是同一个网络。
  在监控和数据采集应用中www.cechina.cn,大多数工程师已经将以太网协议应用于数据采集与监视控制系统(SCADA)和工厂诊断、测试以及维护,当使用以太网或工业以太网时,他们经常选择TCP/IP和EtherNet/IP协议。工程师和其他部门的人员(包括IT部门)合作,共同完成一个系统。这些结论来自于近期Control Engineering和Reed Research Group对Control Engineering订阅者进行的调查,调查涉及工厂和原始设备生产商(OEM)对以太网和工业以太网的当前使用情况以及未来使用计划。

图1工厂中以太网协议的用途各种各样主要的应用是数据采集与监视控制(SCADA)、诊断、检测和维护  Patternsofuse  对263名定购…
图1:工厂中以太网协议的用途各种各样www.cechina.cn,主要的应用是数据采集与监视控制
(SCADA)、诊断、检测和维护。

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  对263名定购、推荐和/或购买以太网协议和以太网产品的客户进行邮件和网络调查,19%以上的人既将其应用于工厂又用来满足OEM要求,51%的人只用于工厂内,30%以上的人只用来满足OEM要求。
  三分之一的被调查者还没有组建或使用网络跨职能团队。然而,对于那些具有跨职能团队的,通常60%的人员是工程师。包含在跨职能团队中的其他部门的有30%来自于IT部门,28%来自于工厂工程维护部门,20%来自于生产和工厂管理部门。
  受调查者被讯问了他们是如何使用或者计划如何使用工业以太网。比较普遍的回答是用于数据采集与监视控制系统(SCADA)(63%)和诊断、测试和维护(49%)。同样在应用领域列表前列的还有连续处理和批量加工(37%),其中连续处理独自占(32%),运动控制和自动设备占(32%),机器控制CNC设备占(31%),物流设备占(31%)。见所有以太网协议使用情况附图。

图2以太网协议应用最普遍的场合是监控或者数据采集和控制层面上  当问及用户将如何或计划如何使用以太网协议的时候大多数人(88…
图2:以太网协议应用最普遍的场合是监控或者数据采集,和控制层面上。

  当问及用户将如何或计划如何使用以太网协议的时候,大多数人(88%)回答说用于监控或数据采集,84%的人用于控制领域,63%的人用于I/O数据传输,60%的人用于生产运营。同时提及的是企业级应用和传感器应用。(详细资料见附图)
  已经投运的和计划中的以太网连接包括:网络硬件设备(79%)、PLC硬件设备(78%)和PC机(77%)。对于那79%的网络硬件设备,有84%现在已经联网,16%计划在12个月内联网;对于PLC硬件设备,有80%现在已经联网,20%计划在12个月内联网;对于PC机,有88%现在已经联网,12%准备联网。其他的应用还包括I/O产品和系统(67%)、可编程自动化控制器(PACs 56%)、变频器(49%)和分布/混合式控制系统(39%)。
  选择一个协议
  受访者选择不同的以太网协议进行工业应用,本次调查也对受访者进行了相关调查。在10个以太网协议中,TCP/IP协议和EtherNet/IP协议高踞排行榜前列www.cechina.cn,73%的受访者表示会在这两种协议中选择使用,选择Modbus TCP协议的受访者也很多,几乎达到了半数(47%)。
  在其余的协议中,23.6%的受访者选择UDP协议,Profinet协议、高速以太网协议(HSE)分别达到20%。使用率在10%附近或低于10%的协议有:达到11.4%的SERCOS Ⅲ、达到10.6%的EtherCAT、达到8%的Ethernet Powerlink和达到4%的FL-net(OPCN-2),其他的选择稍高于7%。(在文章结尾处有各种协议的百分比图)
  很多的受访者(88%)已经在工厂中采用了工业以太网,而且几乎所有的人(99%)对它感到满意或非常满意。大约1/3的受访者在2-5年前开始使用工业以太网,大约1/4的受访者在6-10年前就开始使用工业以太网了。14%的受访者已经使用工业以太网超过10年。12%的受访者准备在工厂中采用工业以太网CONTROL ENGINEERING China版权所有,并且都将在2年内付诸实践。
  需求最高的特性
  在工业应用领域,速度是工业以太网或者以太网协议的众多特性中需求最高的。94%的受访者陈述道他们需要高速的特性,其中95%认为高速重要、61%认为高速很重要。
  其他呼声较高的特性包括:能与现有以太网设备接口的能力(86%);具有10/100 Base T/TX以太网物理介质(86%);可购得使用该协议的设备(85%)。在这些特性中,几乎所有(分别是99%、94%、98%)的受访者都认可了这些特性的重要性。
  还有一些其他的特性,超过3/4的















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