工业以太网替代品

是的，火车已经离开了车站，陪审团的裁决已经出来了。这是官方的;作为解决方案平台的选择，各种形式的工业以太网开始在全球制造网络中占据主导地位。这是一个通信网络;它是一个现场总线;它具有高度的互操作性;它是网络界的超人。那么，这是否意味着它是适合您的应用程序的解决方案呢?不总是正确的。请继续阅读，看看您何时可能想要考虑工业以太网的替代品。

过去的专有

不久以前，工业网络主要还是私有的产物。控制设备基本上是硬连线的。信息以相对较低的速度爬行，网络拓扑有各种各样的配置。网络布线介质主要是铜，并且通常由电工而不是网络布线公司安装。将实时制造信息与业务系统集成的愿望非常普遍，但最先进的技术往往达不到要求。

许多专有的工业通信网络发展，包括DH1, DH和DH+;Modbus RTU;TiWay;还有很多很多。每个控制器制造商也至少有一个专有的设备控制I/O网络，有时更多取决于它提供的各种制造商和型号。更糟糕的是，在同一工厂地板上混合多个网络并不罕见。

为了应对这片专有平台的海洋，来自各种来源的开放标准得到了推动。IEEE 802项目导致了以太网在通信方面的建立。在I/O领域，Allen Bradley(现在的罗克韦尔自动化)开发了一个最终成为设备网和控制网的标准，而西门子与其他欧洲制造商一起开发了一个最终成为PROFIBUS的标准。as接口是另一种流行的开放技术，最初由传感器制造商联盟开发，目前仍广泛用于简单的现场I/O设备。今天存在着许多其他各种各样的标准。

在一起

既然这些伟大的开放标准已经普遍可用，我们为什么还要回到以前的专有方式呢?其中一个原因是，我们的过去在我们的许多生产设施中仍然存在。您对网络解决方案的选择取决于您现有的自动化基础设施中有多少遗留的东西，以及该基础设施组件的有效剩余生命周期。后一部分尤其重要。

例如，假设您必须升级当前在RIO网络平台上运行Allen Bradley 1771系列I/O的设备的一部分。这是一个遗留的平台，但得到了大量控制工程师和系统集成商的支持。如果升级很小，并且您的部件仍然处于活动状态，那么对于小型项目来说，通常保留这个遗留平台是最有意义的。

采用相同的一组情况，除了您发现该系统中的一些组件被指定为银色系列，罗克韦尔使用该术语表示部件接近其生命周期的终点。您现在必须更多地考虑这种情况，即使项目很小，并且升级成本与手头的工作量不成比例。

对遗留系统的任何修改都是如此。您总是需要在将遗留系统升级到现代平台的额外成本和时间(这可能相当重要)与从这种升级中获得的好处之间进行权衡。请记住，最终您将别无选择，只能升级。关键是要合理地规划迁移。在短期内，维护遗留平台通常是最有意义的。

在现场总线方面，最近的趋势已经远离一些开放平台，如Control Net，这是一个开放标准，但部署主要局限于罗克韦尔自动化系统。在这种情况下，趋势是工业以太网解决方案。另外，as接口在接受度和安装量方面正在增长，并且可以很好地与高级现场总线平台(包括那些利用工业以太网的平台)合作。

为什么不无线呢?

遗留平台是不加入工业以太网潮流的唯一原因吗?不是真的;在许多情况下，无线解决方案可能是您的首选路由。让我们先来看看由IEEE 802.11标准管理的Wi-Fi。在工业环境中使用会有一些问题，所以让我们从这里开始。

大多数笔记本电脑和移动设备将在2.4 GHz频段工作，这一频段容易受到电机和许多制造环境中常见的其他设备产生的电子噪声的影响。此频率也与蓝牙设备共享。经常会有争用问题导致网络中断。在5ghz频率下工作的Wi-Fi可以更好地抵抗电子噪音，而且在这个频率下，争论的问题也会少得多。这样做的代价是，对于给定的覆盖区域，它可能需要两倍的接入点。

工业环境中Wi-Fi的一个很好的应用是用于移动数据表示和远程系统交互。维护需求就是一个很好的例子。维护人员可能希望检查一组设备的诊断数据，同时目视检查和手动启动它们，所有这些都来自物理设备位置，而不是固定的操作人员工作站。平板电脑应用程序将是完美的这种情况下。

许多分析师认为，在不久的将来，将会出现从web浏览器到应用程序的大规模迁移，特别是在制造系统数据表示和系统用户交互方面。移动设备不只是准备利用这一点;他们在很大程度上推动了这种转变。

有许多无线I/O选项。有些使用Wi-Fi，但除了上述问题外，Wi-Fi接入点以半双工模式运行，一次只能服务一件事。因此，许多人认为在大规模的大量I/O中使用这种技术是不切实际的。射频技术已经使用了很长时间，对于长途运行、移动设备和传统布线解决方案难以解决的恶劣环境来说，它是一个很好的选择。新的解决方案正在使用3G和4G连接将流程信息传输到云或从云传输。预计这种通用连接类型将随着蜂窝网络技术的发展而发展。

获胜者是……

事实上，我们都是赢家。关于万物互联已经写了很多。信息在工厂里爆炸，其用途呈指数级增长。当然会有安全方面的挑战，但提高效率的潜力是巨大的。工业以太网之所以受到欢迎，是因为它有助于促进管理、控制和设备网络在一个网络基础设施上的融合。

随着这些部署的持续增长，这种增长将受到我们所讨论的遗留问题的影响。您将需要整理遗留升级的成本和时间，在我们完成所有升级之前，它们将在未来几年继续影响我们的工作。无线技术和云集成将继续在制造领域扩展。从浏览器到应用程序的迁移就在我们面前。事情发展得很快，而且正在向好的方向发展。令人兴奋的新技术即将出现，增加了我们作为控制专业人员的能力，为我们的行业和客户提供创新和价值包装的解决方案。回顾过去，展望未来，现在是从事控制业务的好时机。享受旅程。

- David McCarthy是TriCore Inc.的总裁兼首席执行官。编辑:马克T.霍斯克，内容经理，CFE媒体，控制工程和工厂工程、mhoske@cfemedia.com．

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