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中国企业自主开发产品选择通信技术标准问题的思考

作者:唐济扬2008.08.24阅读 6162

  本文主要针对自动化行业国内企业自主开发产品中采用通信技术标准现状及技术开发能力、国外现状及技术开发能力、未来市场要求、及企业应对对策等问题发表个人看法。本文作者多年负责中国现场总线PROFIBUS资格中心、中国PROFIBUS产品测试实验室工作。
  本文中凡提到“网络通信技术”,即指现场总线或工业以太网技术。凡提到“中国企业自主开发产品” 即指通常所说“国产”自动化类产品,如:变送器、在线仪表、PLC、I/O、驱动器、显示仪表等等。

  问题的提出
  虽然目前中国自动化产品主要市场份额为国际知名厂家产品所占有,但中国企业自主开发的产品必将逐步占领市场并取得相当份额,这只是时间问题,是大势所趋。本人对此深信不疑。作者只是想在本文中向自主开发自动化产品的中国企业提出一个警示:必须注意发展产品的通信技术,否则,近年来有了良好的发展势头的中国自动化产品将再次受到阻碍。问题提出的主要依据如下:
  1.网络通信技术是当今自动化类产品必备之功能——关系到企业产品生死攸关的大事
  当今时代CONTROL ENGINEERING China版权所有,自动化类产品必须具备通信接口,支持某种通信技术标准,能够与自动化系统连接,否则将会退出市场。我们可以回忆一
下十年前,在中国市场上见到不少国际自动化厂家产品,包括:变送器、在线仪表、PLC、I/O、驱动器等等。随后现场总线技术兴起。凡是跟随通信技术发展主流的厂家,今天我们仍然可以见到它们的产品处在增长、发展的势头上。凡对通信技术发展漠不关心、或在这次技术发展中掉队的厂家,无论它曾经多么辉煌,今天可以看到它处在沉沦和下滑的趋势中。一些本来排名靠后企业由于抓住通信技术的发展机会得到发展。历史告诉我们,凡自动化行业企业,不能在通信技术上掉队。今后,在自动化系统中,没有独立于系统之外的现场设备,也没有独立于主系统的子系统。
  2.多种标准共存,产品不得不支持多种协议
  众所周知控制工程网版权所有,目前市场上并存多种通信协议标准。主流通信技术标准也有几种,互不兼容。这为所有自动化设备供应商提出了难题,对它们的生存提出了挑战;辩证的看,也提供了企业新的发展机会。
  ●产品采用非标准、非主流通信技术协议——形同虚设。
  如果产品只内置一两个RS-232/485接口www.cechina.cn,自定义一种简单协议,用于产品的调试、简单通信功能;这种非标准、非主流通信技术协议产品不能直接接入主流、标准的通信网络系统,不适应当前自动化市场的需要。
  ●产品只有采用主流、标准的通信技术协议才有前途。主流、标准的通信技术协议当然是指国际IEC通过的现场总线或工业以太网标准,但更重要的是看市场。自动化产品必须跟定系统厂家主流采用的通信技术标准才有前途。
  ●标准、主流网络通信技术也不是统一的,多种并存的格局将持续;自动化设备不得不支持多种协议。通常,系统厂家是某一种现场总线或工业以太网通信协议标准的旗手、或骨干。系统厂家一般都有一个系统的网络规划、战略。目前现状是:不同系统厂家在不同行业有各自优势,采用完全不同的现场总线或工业以太网标准。也有系统厂家在不同行业支持不同通信标准。因此,为了在不同行业与不同系统厂家通信标准兼容,自动化产品不得不支持多种协议标准。
  ●集成工具、设备描述语言互不相同。不同现场总线或工业以太网标准,有不同的设备描述语言、设备集成工具。如GSD、XML、EDDL、FDT/DTM等。
  3.企业面对的困境
  如上所述,自动化产品企业必须提升产品通信技术才能维持今后的生存;而这样的技术提升对于自动化行业的技术人员来说是完全陌生、全新的技术领域。技术复杂程度和难度需要企业投入相当的人力、物力、时间资源。一般来说,企业的产品开发部门应该分离出一个专业通信技术研发团队,这个团队要研发几种网络协议、及设备描述和集成技术。这对中、小企业来说是个挑战。

  目前中国企业自主开发产品通信功能技术现状
  作者近年来一直从事现场总线技术推广工作,对国内产品通信技术现状及企业技术开发能力有如下了解:
  现场仪表/设备的“智能化”进程还没有完全结束
  “智能化”即指以微处理器为核心、采用数字化技术的现场设备/仪表。“智能化”是现场仪表/设备支持现场总线及工业以太网的技术前提。目前一些企业产品还没有完成“智能化”阶段改造,如何能跟上当前工业通信技术发展,这实在令人为他们的前景担忧。
  目前应用普遍、但面临升级的通信技术
  以下是目前国内企业产品普遍采用控制工程网版权所有,但不能满足主流标准化通信技术要求,面临技术升级需要的通信技术。
  (1)  RS-232/485 + 企业协议
  ●关于“企业协议”:是指企业按照产品要求自定义的一组应用层协议。
  ●组网:如果是RS-485物理层,“企业协议”支持组网,可组成基于RS-485网络。目前现状是:“企业协议”比较简单,没有严格的网络时序控制。网络维护管理功能很弱控制工程网版权所有,容易造成网络通信中断。再一个
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