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解密现场总线与工业以太网一窥深度通往智能化之门

在工厂的智能化进程中,实现现场设备与系统间的高效通信至关重要。为了支持大量数据的采集和上传,技术创新不断推动自动化水平的提升。本文将深入探讨工业环境中的两种关键通信技术:现场总线和工业以太网。

首先,我们需要认识到现场总线作为一个多站、全数字、双向通信系统,不仅能够传输mA模拟信号及普通开关量信号,而且遵循了ISO/OSI开放系统互联参考模型,这个模型由国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)共同制定,是为开放式互连信息系统提供功能结构框架的一种国际标准。这一模型分层清晰,从物理层到应用层,每一层都有其独特的作用,以确保数据传输过程中的稳定性和可靠性。

其次,根据工厂自动化网络的分层结构,我们可以看出现场总线位于生产控制和网络机构底层,它是工厂底层设备之间沟通不可或缺的一部分。通过实施现场总线技术,可以实现从管理级别到自动化底部设备之间数据流畅穿梭,使得信息整体上更加透明。

尽管如此,在当时,由于计算机系统封闭且各大厂商产品不具备相互兼容性,实现更广泛范围内信息共享仍面临诸多挑战。不过随着技术发展,以及对不同应用场景需求的深刻理解,一系列具有代表性的现场总线协议应运而生,如基金会现场总线FF、LONWORKS等。这些协议虽然各自拥有优势,但由于存在众多不同标准,这也导致了一个复杂且多元化的地位。

然而,这些问题并未阻挡人们寻求新的解决方案之路。当以太网技术开始逐渐成熟,它凭借简单易用、高度开放以及价格亲民等优点,在办公室环境中取得巨大成功。然而,当它被引入工业环境时,由于其原设计不足以满足严苛条件,如抗干扰能力强、耐久性高等要求,因此产生了专门用于工业环境下的“工业以太网”。

这种特殊类型的以太网在速度快、开发广泛以及硬件升级便捷方面展现出了巨大的潜力,并且由于成本低廉而获得了众多供应商的大力支持。此外,其统一信息网络与控制网络使得企业在集成方面更加容易操作,使得这个选择变得越来越受欢迎。在现代智能制造潮流下,无论是在物联网(IoT)还是人工智能(AI)时代背景下,对高速、高效率、可扩展性的通信需求日益增长,而这两个领域正是由这些基础设施所支撑起来。在未来,无疑我们将看到更多基于这些基础设施构建出来的人类智慧体系。

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