在工厂自动化的信息网络中,现场总线和工业以太网扮演着至关重要的角色,它们连接了各种设备、系统和产品,将海量数据采集并上传。技术的发展为实现自动化提供了强有力的推动力。本文将深入探讨这两种通讯方式,以及它们如何通过开放系统互联参考模型(OSI)来确保全数字、双向、多站通信。
首先,我们需要了解现场总线是如何工作的。它是一种能够传输mA模拟信号及普通开关量信号的通信系统,遵循ISO/OSI模型中的部分或全部通信协议。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)联合制定,为开放式互连信息系统提供了一种功能结构框架,从物理层到应用层,每一层都承担着不同的任务。
在工厂自动化信息网络中,现场总线位于生产控制和网络机构底层,是工厂底层设备之间的通信网络。其优点在于可以实现工厂信息纵向集成的透明通信,即从管理层到自动化底层的数据存取。这对于当时扩大的生产规模来说,是一种革命性的解决方案,因为它允许企业综合掌握多点运行参数与信息,并且实现多点信息操作控制。
随着技术水平的提升,不同公司开始开发自己的现场总线技术,如基金会现场总线FF、LONWORKS现场总线等,这些技术各具特点,但由于标准不统一,使得用户面临选择困难。在寻求新的工业通讯解决方案时,以太网技术吸引了人们注意。当初以太网主要用于办公环境,其后逐渐适应了工业环境需求,形成了所谓工业以太网。
相比之下,工业以太网因其简单性、高度开放性以及成本效益而受到青睐,它能够满足控制系统各个级别要求,使得企业能实现统一的人机接口,并且易于升级。此外,由于众多供应商支持,价格也更加合理。因此,在现代智能制造中,无论是在速度还是灵活性上,都越来越倾向于采用这种基于TCP/IP协议栈设计的大型带宽局域网络(LAN)解决方案。