廣義現場總線標準與工業以太網
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以上的解決方案基本上都是采用快速以太網(IEEE 802.3u)作為低兩層協議，第3、4層采用TCP/IP協議簇，再加上各自原來的現場總線應用層和設備行規，將各自的應用層數據封裝成TCP/IP的格式進行傳輸。工業以太網用作過程控制領域的現場總線還要解決總線供電和本質安全問題，這也是目前正在研究的重要問題。
由ODVA支持的Ethernet/IP(以太網工業協議)是一種性能優良的協議[12]，其應用層稱為CIP(控制與信息協議)，和ControlNet、DeviceNet總線的應用層完全相同并使用相同的設備行規，從而實現和ControlNet/DeviceNet總線系統的無縫連接并共同使用。CIP采用了一種叫做生產者/消費者的通信模式，允許網絡上所有節點同時從一個數據源存取同一數據，提高了通信效率。EtherNet/IP的結構如圖1的左邊所示，應用層的實時數據(I/O控制數據)由傳輸層的UDP(用戶數據報)協議傳送，非實時的顯式報文(Explicit Messaging)則由傳輸層的TCP(傳輸控制協議)傳送。UDP為無連接協議，軟件開銷小，傳輸速度快。TCP為面向連接的協議，適合于傳輸較長的報文。Ethernet/IP有免費的協議文本供使用(免費下載)，有開發工具并已有產品，故Ethernet/IP的性能和開發的成本及難度在幾種方案中均處于優勢。
以太網的工業應用成了當前的研究熱點，有人預言工業以太網將會取代所有的現場總線標準而一統天下，實現人們夢寐以求的統一的現場總線。用以太網替代設備級現場總線也容易實現，只要在現場儀表中裝上以太網收發器及協議芯片，就能將儀表掛到以太網上。但筆者認為，這種統一是不現實的，也是不必要的。因為：
(1) 不同的應用場合有不同的特點，一種現場總線(以太網)難以滿足要求。如有的場合需要高抗干擾，有的場合需要遠距離傳輸，但并不需要大的帶寬，有的場合不適宜采用星形網絡等等。
(2) 采用導線的以太網單個網段長度有限，光纖網成本高且不能實現總線供電。
(3) 采用導線的高速網絡的抗干擾能力比低速網絡差。
(4) 在簡單的現場設備尤其是開關量現場設備的應用中，采用DeviceNet、SDS、AS I、Seriplex等在成本、性能上將優于以太網。
(5) 即使大家都使用工業以太網和TCP/IP協議，但商業競爭的結果會導致使用不同的應用層協議。
六、結束語
多種現場總線標準將會在較長的時期內共存，但總線的種類有可能會逐步減少到幾種。工業以太網的應用范圍會迅速擴大，但不會出現以太網一統天下的局面。多種協議標準的復雜的工業網絡將會簡化成為一種或兩種協議標準的網絡。一種協議標準就是工業以太網，兩種協議標準就是工業以太網加上一級設備網。現場總線技術已經由過程工業、制造業、電力、環境等的系統監控滲透到了變配電設備、車輛、機床、機器人等的內部，正在徹底改變測控系統乃至變配電設備、機床、車輛本身的設計思想。我國的這些行業應抓住機遇，應用現場總線技術，提高生產的自動化水平或產品的技術含量，加快產品的更新換代。
參考文獻
[1]http：//www.iec.ch
[2]成繼勛．現場總線標準的現狀及展望．計算技術及自動化(中南六省自動化學術年會論文集)，1999．11：261～264
[3]繆學勤．現場總線技術的最新進展．自動化儀表，2000，21(6)：1～4
[4]成繼勛．CAN總線的物理層協議．世界儀表與自動化(IIAC′2001論文集)，2001．9：202～206
[5]http://www.labs.it/rosin/tcncorso/tutindex.htm
[6]http://www.as interface.com/default.asp
[7]http://www.auburnarmature.com/techsupp/networks/seriplex.html
[8]http://www.sercos.com
[9]http://www.sercos.de
[10]馮曉升．中國現場總線標準體系的形成與實施．世界儀表與自動化(IIAC′2001論文集)，2001．9：138～142
[11]http://www.industrialethernet.com/
[12]ODVA CI,Ethernet/IP Specification,Release 1.0,June 5,2001 (end)
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