工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)無(wú)線是目前工業(yè)通信領(lǐng)域的三大主流技術(shù)。將現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)、嵌入式技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)融合到控制網(wǎng)絡(luò)中，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)，又增強(qiáng)了系統(tǒng)的開(kāi)放性和互操作性，從而有助于企業(yè)加快新品開(kāi)發(fā)、降低生產(chǎn)成本、完善信息服務(wù)。隨著人類對(duì)通信的需求越來(lái)越大，網(wǎng)絡(luò)成為必不可少的傳輸手段。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的增加，誰(shuí)將成為未來(lái)工業(yè)通信的主要方式之爭(zhēng)也越來(lái)越多，那么到底誰(shuí)才會(huì)成為未來(lái)的主流呢？
現(xiàn)場(chǎng)總線的概念于1984年正式提出?，F(xiàn)場(chǎng)總線的出現(xiàn)不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，還使得整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、投運(yùn)、檢修維護(hù)都大大簡(jiǎn)化，所以現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的出現(xiàn)確實(shí)給工業(yè)自動(dòng)化帶來(lái)一場(chǎng)深層次的革命，近十多年來(lái)也在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了迅速發(fā)展，并且在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)至今還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上，從現(xiàn)場(chǎng)總線的概念提出開(kāi)始，國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)/國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（iec/isa）就著手開(kāi)始制定現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)，至今統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)仍未完成。很多公司也推出其各自的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，但彼此的開(kāi)放性和互操作性還難以統(tǒng)一。
正當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)大戰(zhàn)硝煙正濃之時(shí)，以太網(wǎng)悄悄進(jìn)入了控制領(lǐng)域，從而產(chǎn)生了一個(gè)新的名詞“工業(yè)以太網(wǎng)”，并且由于以太網(wǎng)傳輸速率較現(xiàn)場(chǎng)總線更快等優(yōu)勢(shì)，以太網(wǎng)技術(shù)一出生就風(fēng)華正茂，近年來(lái)其勢(shì)頭更是蓋過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)總線。然而，正如當(dāng)年的現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)一樣，工業(yè)以太網(wǎng)也出現(xiàn)了多種不同的以太網(wǎng)技術(shù)，如ethernet/ip，profinet，modbustcp，ethercat，powerlink等，而且這些網(wǎng)絡(luò)在不同層次上基于不同的技術(shù)和協(xié)議，包括了opc，cp，ip等，而且，每種技術(shù)的背后都有不同的廠商陣營(yíng)在支持，這就決定了多種以太網(wǎng)技術(shù)并存的局面。
再說(shuō)說(shuō)無(wú)線技術(shù)，從復(fù)雜的布線到如今僅需要一臺(tái)無(wú)線信號(hào)發(fā)射器，從依賴pc機(jī)到現(xiàn)在可利用任何配有無(wú)線終端適配器的設(shè)備，連接網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出在任何時(shí)間、任何地域、任何設(shè)備上都暢通無(wú)阻的現(xiàn)狀。技術(shù)的發(fā)展同時(shí)也推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步，無(wú)論是軍用產(chǎn)品、工業(yè)產(chǎn)品，甚至民用產(chǎn)品，無(wú)線技術(shù)儼然成為社會(huì)發(fā)展中必不可少的一部分。相比有線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有移動(dòng)性，沒(méi)有通信線纜的限制，通信終端可以在通信區(qū)域內(nèi)自由移動(dòng)或隨意布置；組網(wǎng)快速靈活，安裝無(wú)線通信系統(tǒng)避免了安裝有線網(wǎng)時(shí)挖掘電纜溝、鋪設(shè)電纜的繁瑣工作，減輕了施工量；覆蓋面積廣，無(wú)線通信可以遍及有線通信可以到達(dá)的區(qū)域，還可以在不方便使用有線網(wǎng)的地方實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；擴(kuò)展能力強(qiáng)，可以組成多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，十分容易擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)。當(dāng)然，現(xiàn)階段人對(duì)無(wú)線技術(shù)的安全性、可靠性、性價(jià)比情況等，仍持有懷疑和觀望態(tài)度，對(duì)無(wú)線技術(shù)適合怎樣的工業(yè)應(yīng)用亦不甚了解。
現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)、無(wú)線技術(shù)各有優(yōu)劣，那么誰(shuí)才會(huì)是未來(lái)的主流呢？顯然對(duì)所有生產(chǎn)商或機(jī)器并非只有一種技術(shù)才是“正確的”方案？生產(chǎn)商必須權(quán)衡各類方案帶來(lái)的價(jià)值。有沒(méi)有比采用普通方案帶來(lái)的利益更有價(jià)值的另一種利潤(rùn)？如果有，這些方案如何和幾年內(nèi)維護(hù)另一個(gè)工廠層技術(shù)和對(duì)應(yīng)供應(yīng)商關(guān)系的成本相比較？這是個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題，并且只有最終用戶可以回答。同樣，這些問(wèn)題也適用于現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)技術(shù)，甚至是將來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方案的選擇。
可以說(shuō)，不論哪一種技術(shù)的發(fā)展，最終都是由自身的特點(diǎn)決定的，而用戶會(huì)給出最終答案。不論以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、無(wú)線技術(shù)誰(shuí)是未來(lái)的主流，如何讓工業(yè)控制系統(tǒng)更加開(kāi)放、兼容才是最終的走向。
什么樣的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)才最合適你的工場(chǎng)當(dāng)前的使用呢？這確實(shí)是件令人困擾的工作，由于需求思索諸多要素，例如任務(wù)情況，能否需求冗余，網(wǎng)管和非網(wǎng)管型，將來(lái)的維護(hù)和擴(kuò)展性等等。
選購(gòu)前需要思索的要素有：
1.任務(wù)情況方面的考量：包羅溫度局限、emc電磁兼容性、防護(hù)品級(jí)、裝置方法和電源等。工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)計(jì)用于那些不合適商用交換機(jī)的情況，例如具有極限溫度、高振動(dòng)以及強(qiáng)電磁噪聲的情況。
2.選用網(wǎng)管型照樣非網(wǎng)管型交換機(jī)：假如網(wǎng)絡(luò)比擬簡(jiǎn)略，可以選用即插即用的非網(wǎng)管型交換機(jī);假如為了未來(lái)維護(hù)便利，能夠需求選用網(wǎng)管型，只要網(wǎng)管型交換機(jī)才干做到環(huán)型的拓?fù)溷暯印?br>3.還需求滿足相關(guān)的工業(yè)規(guī)范：比方船用的交換機(jī)應(yīng)契合船構(gòu)造的規(guī)范;假如是風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)所的使用，則要契合響應(yīng)的認(rèn)證規(guī)范;軌道交通和公路等交通行業(yè)也有本人的規(guī)范。
網(wǎng)管與非網(wǎng)管型
在選擇一臺(tái)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)時(shí)的一個(gè)要害問(wèn)題是，選擇網(wǎng)管型交換機(jī)照樣非網(wǎng)管型交換機(jī)。固然網(wǎng)管型交換機(jī)凡間較貴，但它供應(yīng)了一些額定的強(qiáng)壯功用。網(wǎng)管型交換機(jī)包括了非網(wǎng)管型交換機(jī)的特征。
網(wǎng)管型交換機(jī)普通都支撐簡(jiǎn)略網(wǎng)管和談(snmp)，當(dāng)然，大大都網(wǎng)管型交換機(jī)還不只具有這點(diǎn)(snmp)特征。根本上講，網(wǎng)管型交換機(jī)使你能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行節(jié)制，而非網(wǎng)管型交換機(jī)則凡間只答應(yīng)以太網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通訊。網(wǎng)管型交換機(jī)還使你能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行看管。經(jīng)過(guò)snmp你能檢查各類網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，包羅收/發(fā)的字節(jié)數(shù)、收/發(fā)的幀數(shù)、錯(cuò)誤數(shù)與端口形態(tài)等。一切這些都能逐一端口檢查。
網(wǎng)管型交換機(jī)還具有一些能進(jìn)步你網(wǎng)絡(luò)節(jié)制才能的高級(jí)特征。像效勞質(zhì)量(qos)、虛擬局域網(wǎng)(vlan)、端口鏡像、igmpsnooping、冗余與snmp等特征，凡間都只要網(wǎng)管型交換機(jī)才有，大大都網(wǎng)管型交換機(jī)具有的高級(jí)特征有：
1.qos是交換機(jī)向特定命據(jù)幀運(yùn)用高優(yōu)先級(jí)的才能。
2.vlan答應(yīng)交換機(jī)將設(shè)備邏輯分組，且即便一切設(shè)備都共用一臺(tái)物理交換機(jī)，也能隔離這些設(shè)備組之間的流量。
3.端口鏡像答應(yīng)用交換機(jī)的一個(gè)端口來(lái)看管由交換機(jī)的一個(gè)或多個(gè)端口所發(fā)送或接納的流量。這種特征便利對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控，是以太網(wǎng)常用的毛病查找辦法。
4.igmpsnooping可主動(dòng)將組播幀只發(fā)給那些懇求這些幀的設(shè)備，這能避免組播幀發(fā)往那些未懇求這些幀的設(shè)備。
5.snmp就是簡(jiǎn)略網(wǎng)管和談，它答應(yīng)網(wǎng)管使用順序以規(guī)范方法和交換機(jī)通訊，懇求形態(tài)信息及設(shè)置裝備等。有些供給商還供應(yīng)可將snmp數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)中所運(yùn)用的opc數(shù)據(jù)的網(wǎng)管順序。
6.環(huán)網(wǎng)冗余是網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的經(jīng)常見(jiàn)特征。良多工業(yè)交換機(jī)廠商都創(chuàng)立了他們本人的專用環(huán)網(wǎng)冗余和談。
傳輸序言方面，大大都工業(yè)以太網(wǎng)通訊都經(jīng)過(guò)雙絞線進(jìn)行，但有時(shí)也需求運(yùn)用光纜。當(dāng)旌旗燈號(hào)傳輸間隔超越雙絞線所支撐的100米時(shí)則需用光纜。
多模光纖的通訊間隔能達(dá)2公里;單模光纖的通訊間隔可到達(dá)15公里。因?yàn)槠渫ㄓ嵅灰资茈娀虼艌?chǎng)的影響，因而光纜普通還用于高噪聲情況中。