在工厂的自动化信息网络中,现场总线和工业以太网是两种重要的通讯方式,它们连接了各类设备、系统和产品,将海量数据采集并上传。这种技术推动了工厂自动化的发展。本文将探讨这两种底层通信技术,并揭示它们如何通过ISO/OSI开放系统互联参考模型中的不同层级进行数据交换。
首先,我们需要理解ISO/OSI模型,它是一个功能结构框架,定义了物理层到应用层之间七个关键组成部分。每一层都负责不同的任务,如物理传输(物理层)至应用程序交互(应用层),确保信息流畅传递。
接着,我们来看现场总线。它位于生产控制和网络机构底层,是工厂设备间直接通信的基础。这使得现场总线能够实现从管理到自动化底部无缝数据共享,使得整个生产过程更加透明高效。最初,随着生产规模扩大,需求驱动了对远程I/O数据传输及产线内部设备交换需求,但当时计算机系统封闭性限制了多点互联与共享能力。
随着技术进步,不同企业推出了各种现场总线标准,如基金会现场总线FF、LONWORKS等,每种标准有其独特优势但缺乏统一标准,这导致繁琐且难以整合。在寻求更有效解决方案时,以太网技术崭露头角,由于其简单性、高可用性以及成本优势,在商务办公领域占据主导地位。
然而,以太网初期设计并不适用于工业环境,因此产生了一种专为工业场景设计的“工业以太网”。它结合TCP/IP协议,提供速度快、易于集成、高可靠性的解决方案,为企业提供了一套全面的信息网络和控制网络支持。此外,工业以太网具备良好的兼容性、易于升级,以及广泛供应商支持,让其成为现代制造业不可或缺的一环。