工业以太网正迅速普及大规模应用即将到来

北极星自动化网讯:通用电气CEO伊梅尔特表示，工业互联网将实体工业与虚拟网络结合，在未来将以革命性的方式极大促进生产力的提高。而中国在这一领域拥有巨大的发展优势，工业互联网将为中国经济创造更高生产率和可持续发展的机遇。

世界已见证了三次工业革命，而互联网作为第二次浪潮，改变了人们的工作方式。在中国，对能源和资源的优化将是工业互联网最大的应用领域。此外，控制系统、传感器、远程监控等应用在中国也会大有用武之地，会催生出优秀的公司和行业，不仅会提高生产率，也会创造更多就业机会。工业互联网对于已完成的基础设施投资会产生巨大影响，给中国公司和合作伙伴带来巨大商机。

大多数制造商已认识到这些网络相对于专用自动化网络的增量优势，特别是在数据传输上。以太网和无线网络均可提供大于专用自动化网络的带宽，且大多依赖于成熟的标准组织;两者均拥有可确保持续发展的广泛供应商客户群。特别是以太网，它能够在准确的时间点向特定位置可靠地传输准确的数据，许多制造商还广泛实施无电缆无线技术来应对工艺性能、可靠性、效率、合规性等挑战。

工业以太网越来越受欢迎

巨大的需求将会带来巨大的市场，工业自动化组件供应商越来越多的把以太网协议作为他们产品的标准规范，许多厂商也直接把以太网技术作为新产品的网络连接手段。由于这些供应商的推动，这也就需要机械制造商和终端客户将观念从旧的现场总线技术转变到以太网技术上来。

工业以太网总线正因为有诸多的优点，在国内外逐步得到了迅速的普及，现在已经有大量的配套产品在使用中。如工业以太网HUB，工业以太网防火墙产，工业以太网关，以太网转RS232/RS485设备，以太网A/D模块，以太网D/A模块，以太网AI模块，以太网AO模块，以太网DI模块，以太网DO模块及复合功能模块。

目前以太网还只适合于工业控制网络系统的信息层应用。以太网是Byte级网络，只能部分代替现场总线作用，而将以太网用于现场I/O级，这是目前工控领域研究的热点之一。

而工业以太网技术基础及应用方式多是基于商用以太网发展而来的，在全球主导的有线网络将数据传输技术的基础上，根据工业领域的特点要求，采用以太网通信协议作为基本技术发展而生。工业以太网市场需求十分广泛，无论是新建一条现代化的制造生产线，还是对旧有设备的改造，都会大量使用工业以太网。

对此，工业以太网的市场增长率也始终居高不下，据有关统计，每年新增工业网络接口数量都将会是前一年的一倍左右。而随着工业以太网技术延展而带动的PLC、DCS及PC_Based等控制类产品的市场容量，更是难以计算。

与普通的以太网相比，工业以太网需要解决开放性、实时性、同步性、可靠性、抗干扰性及安全性等诸多方面的问题，这也是工业自动化厂商不同于普通IT厂商能为工业用户带去更大价值的地方。

工业现场总线地位受到挑战

在工业网络市场不断挑战现场总线的主导地位。流程产业中的工业以太网节点2016年出货量有望达到870万个，比2011年的440万个大增96%。这意味着2016年工业以太网将占到流程产业中的网络节点的45%，高于2011年的39%。现场总线将为此付出代价，同期内的增长率预计为51%.

工业以太网交换机是在商用以太网交换机(IEC8802.3标准)的基础上研制而成的，适应不同工业控制系统的功能和性能需求，适应各种恶劣环境的高可靠性数据交换设备。继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M波特率快速以太网(FastEthernet，符合IEEE802.3u的标准)也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。

虽然流程产业在采纳新技术方面向来比较缓慢，但在某些关键领域，工业以太网的采纳率已开始超过现场总线，成为其中的主流网络技术。安全领域就是一个很好的例子。虽然不是总能得到强制性法规的推动，但流程安全系统——即安全集成系统，厂商会相当定期地更新，以确保操作者安全和最大化正常运行时间(andmaximizelineup-time)。寿命期较短，意味着新技术可以更快地进入市场，也更容易实施，因为改装时有更多的机会来更新网络。

引入工业应用之后，起初的工业以太网更多地被应用于管理层和控制层。随着通信网络技术的发展，更多的以太网功能技术得以提高，使得工业以太网的应用范围更为广阔。如在实时性方面，由于以太网的信息通讯采用的是信息顺序传输的方式，这种方式当通路拥挤的时候，就会造成一定的通路堵塞。这在对现场通讯实时性要求非常高的地方是不能满足要求的。

工业以太网的使用预计将增长。IHS公司预测14%的复合年均增长率(CAGR)到2016年，新的过程自动化网络节点。的增长速度远高于新的现场总线节点，构想是低于9%，到2016年。由于采用工业以太网增加过程工业，它基于工业以太网的网络似乎是一个明智的选择，对于那些希望在不久的将来升级网络基础设施。虽然采用现场总线仍在增长，工业以太网的几个优点，可以享受，包括统一和简化的网络，可能导致更低的成本和更高的正常运行时间。

大规模应用即将到来

在一个自动化工厂中，包括工业以太网(IndustrialNetworking)、可程序逻辑控制器(PLC)、伺服驱动器、IO、HMI等，都是极受重视的项目。以台湾出口产品中最知名的工具机台(CNC)为例，一个完整的车床、洗床、磨床等，几乎涵盖了以上的所有关键组件。

工业以太网的技术基础及应用方式多是基于商用以太网发展而来的，在全球主导的有线网络将数据传输技术的基础上，根据工业领域的特点要求，采用以太网通信协议作为基本技术发展而生。工业以太网市场需求十分广泛，无论是新建一条现代化的制造生产线，还是对旧有设备的改造，都会大量使用工业以太网。工业以太网的市场增长率也始终居高不下，据有关统计，每年新增工业网络接口数量都将会是前一年的一倍左右。而随着工业以太网技术延展而带动的PLC、DCS及PC_Based等控制类产品的市场容量，更是难以计算。

在这些关键组件中，工业以太网的角色举足轻重。因为在工厂自动化产在线，信息的传递都是透过工业以太网来进行链接。工业以太网不只能用于工业自动化，包括运动控制、智能电网、高铁车厢、捷运闸门连贯、纺织机、工具机等，都是工业以太网的应用范围。

工业以太网的传输线与一般PC所使用的以太网络线相同。传统的工业传输线路，包括地址线、数据线与控制线等，必须采用一大捆的并行线路，但透过工业以太网，只需要一条线就可以传送命令来控制数据，不需要使用数量庞大的线材。而工业以太网也拥有工业应用所需要的容余、以及时间定时管理等功能，尽管工业以太网与家用的PC以太网并非完全相同，然而其精神是一致的。