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3． 太网在自动化领域应用现状
目前，以太网工业在自动化领域已有不少成功应用实例，主要集中在以下几个方面：
(1) 车间级生产信息集成：主要由专用生产设备、专用测试设备、条码器、PC机及以太网络设备组成；主要功能是完成车间级生产信息及产品质量信息的管理。管理层信息网络：即支撑工厂管理层MIS系统的计算机网络。主要完成如ERP的信息系统。SCADA系统：特别是一些区域广泛、含有计算机广域网技术、无线通信技术的SCADA系统，如城市供水或污水管网的SCADA系统、水利水文信息监测SCADA系统等。个别的控制系统网络：个别要求高可靠性和一定实时性的分布式控制系统也有采用以太网+TCP/IP技术，并获得很好的效果；如水电厂的计算机监控系统。
既然以太网已成功的应用于工业自动化诸多方面，既然IEC61158没有给出一个统一的现场总线技术标准塑料工业网，为什么不能将以太网技术引入工业过程控制底层，即设备层，成为甚至取代现有的现场总线技术成为统一的工业网络标准？这就回到了本文开篇的话题。在这个问题上，除去各公司利益代言人从公司市场利益出发的商业宣传不算，就是自动化行业专家们也是智者见智，仁者见仁，看法不尽相同。笔者从事现场总技术研发工作，习惯从技术方面将以太网与现场总线技术进行比较http://www.sooq.cn，从而得出几点看法。
4. 以太网与现场总线技术的比较
(1) 物理层
现场总线
A. 传输介质：多数采用屏蔽双绞电缆（RS-485）、光纤、同轴电缆，以解决长线传输、数据传输速率和电磁干扰等问题。也有无线传输方案，以适应不同场合需要。
B. 插件：各种防护等级工业级的接插件。
B． 线供电及本质安全：如IEC61158-2，用于流程控制及要求防爆功能的场合。
D. 编码：异步 NRZ、位同步曼彻斯特编码等。
E. 传输速率：9.6k~12M
以太网
A. 传输介质：UTP3类线、UTP5类线、 屏蔽双绞电缆、光纤、同轴电缆, 无线传输的解决方案。
B. 插件：RJ45、AUI、BNC
C. 总线供电及本质安全：无。
D. 编码：同步、曼彻斯特编码。
E. 传输速率：10M、100M
(2) 介质访问控制方式
现场总线：
现场总线的介质访问控制方式要满足工业控制网络的要求，即通信的实时性和确定性。确定性指站点每次得到网络服务间隔和时间是确定的；实时性指网络分配给站点的服务时间和间隔可以保证站点完成它确定的任务。
目前现场总线技术采用的介质访问控制方式主要有：令牌、主从、生产者/客户（producer/consumer）
以太网
CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)是以太网（或IEEE802.3）采用的介质访问控制方式，如果不是这样就不是以太网（或IEEE802.3）；比如采用令牌调度方式，应是基于IEEE 802.4令牌总线网。
根据CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)机理，它不能满足工业网络通信的实时性和确定性要求。由于以太网与CSMA/CD具有对等的技术内涵汉阳科技版权所有，可以说以太网不是传统工业网络要求的实时性和确定性网络。
（3）传输效率：不同网络对报文长度有一个限制。在网络报文中，除了有效传输数据之外，还有一些作为同步、地址、校验等附加字段。有效数据字段与附加字段之比反映的网络有效数据传输的效率，或者说反映一次有效数据传输的代价。通常报文格式如下:
<报文格式>
传输效率=有效数据长/[全部附加字段长+有效数据长>
以太网全部附加字段长=26字节最大有效数据长=1500字节最小有效数据长=1字节（小于46时填0）最大传输效率=1500/（1500+26）=98.3%最小传输效率=1/（1+26+45）=1.39% 现场总线PROFIBUS全部附加字段长=11字节最大有效数据长=244字节最小有效数据长=1字节最大传输效率=244/（244+11）=95.69%最小传输效率=1/（1+11）=8.33%
工业网典型传输数据量（字节） 传输效率 工业网典型传输数据量（字节） 传输效率
8 11.11% 8 42.11%
16 22.22% 16 59.26%
24 33.33% 24 68.57%
32 44.44% 32 74.42%
40 55.55/5 40 78.43%
48 64.86% 48 81.36%
56 68.29% 56 83.58%
64 71.11% 64 85.33%
128 83.11% 128 92.09%
<以太网与PROFIBUS参数比较>
(3) 现场设备信息规范及功能规范
现场设备信息格式及功能描述规范称为”行规”(Profile), 行规可有效实现各种现场设备应用层互联。
例：PROFIBUS行规：
▼NC/RC行规 (机器人、数控行规)
▼各种速度驱动器的行规
▼操作员控制和过程监视 (HMI) 行规
▼对编码器的行规
▼控制器间通信的行规
▼楼宇自动化的行规
▼低压开关装置的行规
▼温度、压力、液位、流量变送器和定位器等行规
3. 以太网在自动化领域能走多远
以太网在工厂自动化管理层和车间监控层已得到广泛应用和用户认可，在设备层对实时性没有严格要求场合也有许多应用；如果以太网希望走的更远，能够全面进入工厂底层成为设备连接的主要网络技术，那么，以太网必须作出技术改进。
(1) 改进物理层
A. 传输介质应能提供多种工业级护套和铠装电缆、光纤等.
B. 各种防护等级工业级的接插件。
C. 应该具有总线供电及本质安全的解决方案, 用于流程控制及要求防爆功能的场合。
(2) 如何满足实时性和确定性要求? 提高带宽、减少碰撞是最直接的办法，有一定效果；但“尽量的快”和“一定快”是不同的。近年来，以太网在CSMA/CD技术基础上也有一些改进金属加工网版权所有，如应用智能集线器、交换机技术等，但没有从机理上保证通信的实时性和确定性。
如何进一步解决这个问题？无非有软件为主和硬件为主的两种思路；硬件方案是设计新型智能网络交换设备，希望不要一味走增加带宽的老路；软件解决方案是在一定带宽资源基础上，由软件调度实现实时、确定性通信功能。
需要指出的是，以太网技术存在上述缺憾，不意味着以太网就不能在现场层应用，事实上以太网在很多对时间要求不是非常苛刻的现场层，已有很多成功应用范例。
(3) 成本：以太网进入现场层，单站点成本是必需考虑的因素；与目前现场总线（PROFIBUS、DeviceNet、ControlNet）产品竞争。
4. 以太网能否取代现场总线技术成为统一的工业网络标准
（1） 预测未来是最艰难的事；现场总线是专为工业现场层设备通信设计，是为自动化量体裁衣的技术。以太网设计初衷是办公网北京汉阳，用于数据处理。从技术比较出发似乎很容易得出结论。但技术发展受社会政治、经济影响，市场因素很大程度左右技术走向，回顾计算机发展历史，这种先例不胜枚举。因此，以太网在工厂自动化车间监控层及管理层将成为主要应用技术，特别是采用TCP/IP协议可与互连网Internet连接, 是未来eManufactory的技术基础。在设备层，在没有严格的时间要求条件下，以太网也可以有部分市场。在以太网能够真正解决实时性和确定性问题之前，大部分现场层仍然会首选现场总线技术。
（2） 一体化与多元化并存
面对这样一个多种工业总线技术并存的现状，我们应该有一个豁达的心态。哲学家告诉我们nc.qoos.ipi，一体化与多元化是一对互为依存的矛盾，将长时间共存与竞争；以太网反映了人们要求技术标准化、一体化的愿望，而现实是不能用一种技术覆盖各行业所有不同需求。IEC61158的发展历程就给了我们一个深刻的启示，我们必须学会面对一个多种工业总线技术竞争和共存的现实世界。
4. 可能的解决方案
在面对具体问题时如何作出选择呢？我认为，就事论事是明智之举。简单地说SooQ.cn，你的项目最适合使用什么技术就采用什么技术。
（1）车间级生产信息集成更适合使用以太网
理由如下：
A. 多数加工设备具有RS-232接口:如条码机, 专用工设备;
B. 实时性, 确定性, 可靠性要求不高;
C. 与上层网络的信息规范和软件接口兼容
(2) 设备级控制优先选用现场总线技术
理由如下：
A. 实时性, 确定性, 可靠性要求；
B. 专用性: 如需要严格同步的运动控制采用Sercos、PROFIBUS-DPV2；
C. 可靠性：工业级的传输层增强系统可靠性；
D. 现场总线技术种类、产品繁多北京汉阳，能够提供各种成本的解决方案。
（3）其它：根据技术要求搜企网版权所有，就事论事的选择你的解决方案。