很多好处，没有神奇的巴士，在网络战壕
工业以太网会吃掉所有人的午餐吗?也许是明天，但不是今天。尽管一些最初的以太网应用程序和解决方案正在进行中，但大多数用户和制造商似乎仍然忙于享受采用更成熟的网络协议所带来的节省和效率。
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工业以太网会吃掉所有人的午餐吗?也许是明天，但不是今天。尽管一些最初的以太网应用程序和解决方案正在进行中，但大多数用户和制造商似乎仍然忙于享受采用更成熟的网络协议所带来的节省和效率。下面的故事包括几个已建立的网络协议的更新，以及用户在应用程序中使用它们的最近经验。
Profibus辅助基于pc的木材厂控制
在Rayonier位于乔治亚州的三家木材厂，工程师们试图升级已有10年历史的控制系统，发现他们现有的基于plc的系统不支持开放式架构，会导致系统减速，并且无法改进以满足当前的要求。为了减少停机时间，简化系统编程，增加工厂产量，他们决定安装一个基于pc的系统，运行Think & Do(密歇根州安阿伯市)软件和Profibus链路，I/O设备，驱动器和操作员接口。
为了最大限度地提高木材产量，每根原木都经过激光扫描和配置，以获得“最适合”的切割和修整解决方案。这一操作——以及输送、剥离、磨边、分拣、堆垛、窑干、刨平和修整——都由pc机以每分钟约20原木的速度控制和自动化。每个窑有21个热电偶和控制系统的6个窑在Rayonier的磨坊在斯文斯伯勒，佐治亚州。其中包括68个东芝国际公司(Toshiba International Inc.，德克萨斯州休斯顿)的变频驱动器和大约3,000个Profibus I/O点。
由于锅炉和窑炉控制系统持续运行的重要性，Rayonier实现了双主系统，两台pc运行相同的程序，并将它们连接到同一个Profibus网络。PC通过以太网链路交换进程数据，如果主PC出现故障，备用PC可以接管。Rayonier使用了Canary Labs(宾夕法尼亚州马丁斯堡)的趋势分析软件的一个版本，该软件是专门为Think & Do数据库设计的。
新的控制系统包括四台在Windows NT操作系统上运行Think & Do软件的奔腾电脑和超过10,000个数据点。通过18个联网的操作员界面面板，整个工厂都可以获得操作员信息。生产数据从联网到Think & Do主站的三台pc机上提取。所有控制面板都通过Profibus联网。
Rayonier的过程控制工程师Jon MacArthur表示:“操作改进包括近瞬时的机器同步，扫描时间为14毫秒，有10,000个数据点。”此外，安装时间从2小时缩短到不到5分钟。由于每天早上都要进行安装，这对生产能力产生了巨大的积极影响。Profibus还允许我们在几分钟而不是几小时内识别出有缺陷的传感器和设备，进一步减少停机时间和利润损失。”
通过Interbus缩短冷冻干燥机的安装时间
日益全球化的市场，降低安装成本的需要，以及可靠性问题，最近促使BOC Edwards制药系统(Tonawanda, ny)为其商业级药品冷冻干燥机寻找总线协议。这些冷冻干燥机主要被制药商用来保存抗生素、疫苗和血液馏分，有时可以处理价值高达100万美元的产品。BOC Edwards安装了Interbus，因为它增加了与各种plc通信的灵活性，包括西门子，艾伦-布拉德利，Modicon和三菱。
“作为一家定制设备的国际供应商，我们受到客户使用的plc类型的驱动。在研究了各种系统之后，我们确定Interbus协议是最通用的，”BOC Edwards的工程经理伊万·拉纳韦(Ivan Lanaway)说。
BOC Edwards在其中型Lyomax 11冷冻干燥机中安装了Interbus，该干燥机由一系列用于工艺室、冷凝器、制冷单元和带有艾伦-布拉德利PLC-530的控制柜的滑道组成。Interbus作为plc(通过接口模块)和300个I/O点之间的接口，这些I/O点监控限位开关、温度开关和压力开关。
通过使用Interbus ST模块，在方便的关键节点上分布BK接口，BOC Edwards通过消除繁琐的平行布线和布线织机，减少了冷冻干燥机的硬布线。“我们估计，有了Interbus，我们现在可以在安装期间节省一周的工作时间。我们在厂内测试过程中已经节省了一天时间。此外，由于布线更少，我们可以预期布线错误的数量也会减少，”Lanaway先生补充道。
基金会现场总线辅助润滑油批量处理
每次做饭时，查菜谱总比买新锅碗瓢盆容易。例如，当Petrolube Co.决定建造一座新工厂时，它还选择安装Fisher-Rosemount Systems公司的工厂。DeltaV控制系统与ISA的S88标准批处理方法相结合，ISA是国际仪器仪表和控制学会(Research Triangle Park, N.C.)。该公司以前在旧工厂使用部分手动控制系统来生产工业润滑油和拉丝用干粉润滑剂。
“S88正在帮助Petrolube实现一个强大，灵活的批处理系统。这将允许公司在需要混合和匹配设备时简单地分配一个新的配方，”密歇根仪器仪表和控制公司(普利茅斯，密歇根州)控制系统销售工程师Steve Gwizdala说，该公司代表Fisher-Rosemount，正在帮助Petrolube安装其新系统。“这需要在一开始增加一些管道和阀门，但之后重新配置要容易得多。”
Petrolube工厂的FOUNDATION现场总线部分包括1200个I/O点和设备，其中包括100个模拟设备。该系统还包括近100个基金会现场总线兼容设备。FOUNDATION现场总线允许工厂的管理人员通过与工作站的在线连接来监控状态并维护每个设备的健康状况。除了允许在现场搜索之前进行设备检查外，DeltaV还可以在首次插入FOUNDATION现场总线设备时识别它们，从而简化了启动、参数检查和调试任务。
吉兹达拉说:“在系统拧出的过程中，这种类型的识别可以让你知道正确的设备连接到系统上，它在正确的位置，它正在执行正确的功能。”“还可以节省大量电汇费用。这个特殊的系统可以在一对导线上放置16个设备，而FOUNDATION现场总线协议允许在一对导线上放置32个设备。所以，我们可能只有6对电线，而不是在一个系统中有100对电线，这更容易排除故障。”
Petrolube新工厂使用的另一种现场总线是执行器传感器接口(as -i)，用于控制180个设备，如开/关阀门、外围压力开关和液位开关。Gwizdala先生说，这些AS-i位总线设备和100个FOUNDATION现场总线设备将总共发送40对电线对回控制室，这比硬布线系统需要的280对电线对节省了很多。
Gwizdala先生说:“像这样启动一个系统非常不可思议，因为过去需要几个小时的插件和调试现在只需要几分钟。”同样，我们也能在三天内连接和调试180台AS-i设备。以前，这样的工作可能需要几周的时间。”
DeviceNet为康宁带来了好处
快速、具有成本效益的安装、高级故障排除和减少布线是DeviceNet最近关注的优势，以帮助提高康宁消费品公司(Corning, ny)的生产效率。该公司在其Pressware工厂安装了DeviceNet，该工厂是世界上最大的玻璃熔化设施，每天在其罐中熔化50万磅玻璃。DeviceNet易于安装，使康宁公司提前两天重新启动生产线，这意味着额外两天的生产时间。
“由于我们能够提前两天开始，因为我们选择了DeviceNet，大约有11万件软件实现了。如果没有DeviceNet，我们不可能提前完成，”康宁的设备电气工程师埃里克·斯奈德(Eric Snyder)说。“它实际上降低了两倍的成本，因为我们减少了生产停机时间，还节省了电工的劳动力，否则他们必须重新布线。”
该工厂使用轮毂分层工艺，每年生产1.27亿件康宁著名的Corelle餐具。从罐中熔化的玻璃形成6-16英寸。-宽的薄片，压缩到均匀的厚度，然后以每分钟35-60刀的速度成型和修剪成特定的图案。
使用DeviceNet进行改造，使大批量生产线能够保持这种精度，同时简化并消除了以前的大部分硬布线，这也减少了安装和维护时间。“使用DeviceNet，我们的安装只需要一根电缆。如果我们将系统硬连接起来，我们将不得不对现有的多条电线进行分类，找到备件，并单独终止一切，”斯奈德先生说，他还将以前的四个操作面板集成到一个包含整个成型过程的所有开关的面板中。新系统将一个DeviceNet现场总线耦合器连接到一个DeviceNet主卡和五个交流驱动器。
现场总线
级别:字段，设备/执行器
速度:Profibus DP使用RS-485传输技术提供9 kbps至12 Mbps;Profibus PA使用IEC 1158-2技术提供31.25 kbps
网络规模:200米，1500 kbps，高达1.2公里，93.75 kbps，还可扩展中继器。
安装基础:30万个应用程序中的300万个节点
组织/开发者:Profibus贸易组织
网站:
展望:对于世界范围内的应用，包括dcs、基于pc的控制和PLC系统的组合，Venture Development Corp. (Natick, Mass.)最近的一份报告指出，1998年连接到Profibus DP网络的分布式/远程I/O出货量占最大份额，预计到2003年仍将是使用最多的。
旁路母线
级别:设备/执行器，传感器
速度:500kbps
网络规模:通过16个网络级别，在16毫秒内通过8英里电缆与512个设备之间的4096个I/O点通信。
安装基础:350万个节点
组织/开发者:Interbus Club, Phoenix Contact
网站:
展望:与1998年相比，1999年美国的销售额增长了24%，芯片销售额增长了3倍。1999年，全球节点增长率为36%。它得到了全球1000多家第三方I/O设备制造商和600家Interbus俱乐部成员公司的支持。
基金会现场总线
水平:字段
速度:H1为31.25 kbps，高速以太网为100 Mbps
网络规模:无
安装基础:1999年12月公布的一项成员调查结果表明，大约有800个符合基金会现场总线标准的系统正在订购或安装在六大洲，目前有超过30,000个符合标准的设备在使用中。
组织/开发人员:现场总线基金会
网站:
展望:超过40个基金会现场总线产品现已注册，另有70个设备计划在2000年6月1日前进行注册测试。基金会的高速以太网(HSE)技术在2000年的交付预计将推动基金会现场总线跨越传统边界的爆炸性增长。
作为接口
水平:传感器/设备
速度:167 kbps
网络规模:31个100米以上的从设备，300米带中继器;62个奴隶使用AS-i 2.1版本的“A/B寻址”，尽管周期时间翻了一番，达到10毫秒。
安装基础:超过600种可用产品和超过100万台现场设备安装在全球。
组织/开发人员:as接口贸易组织
网站:
展望:虽然是为低级二进制设备设计的，但通过为Profibus、Interbus、DeviceNet、CAN、SDS、Modbus、Modbus+、RS-232、RS-422和RS-485开发的网关，可以与更高级别的网络兼容。最近被en50295认可为国际标准。
在线
有关网络应用(包括工业以太网)的更多报道，请访问
千兆以太网联盟
IAONA
工业以太网协会
施耐德电气的自动化业务
Wago
欧姆龙
设备网
级别:设备/执行器，传感器
速度:500米时125 kbps, 250米时250 kbps, 100米时500 kbps
网络规模:最大64个节点
安装基础:DeviceNet使用控制器区域网络(CAN)芯片，预计1999年将有4000万个这样的芯片出货
组织/开发人员:开放DeviceNet供应商协会，罗克韦尔自动化
网站:
展望:到1999年4月为止，在四年内与300个会员组织签约，组建17个特别兴趣小组，并为分销商创建会员类别。欧洲电工标准化委员会(CENELEC)正式采用DeviceNet作为欧洲标准，称为EN 50325或“基于ISO 11898 (CAN)的控制器-设备接口的工业通信子系统”。
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