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工业网络和通讯情况调查报告

http://cn.newmaker.com 2/11/2008 10:06:00 AM 佳工机电网

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展厅 5	现场总线/工业以太网展厅主站板卡, 现场总线适配器, ...

以太网的应用在增加，但仍然与模拟以及数字技术同时使用，美国工厂里的网络基础设施好像一个大杂烩。在美国的工厂里，网络基础设施依然好像一个大杂烩：新的和旧的，数字的和模拟的，连接的和分离的。一项由Control Engineering和Reed研究公司推动的关于CE读者使用和选择工业网络和通讯情况的调查，有了一些新的发现。

调查收到了213个反馈，这些反馈者负责选择，推荐和/或购买工业网络产品。根据反馈的结果，网络具以多种形式在相当广泛的范围内存在。通讯可以简单的如同一个的传感器，通过4－20mA信号来显示，也可以是横跨企业到工厂多个层面的以太网平台。

多数公司（61%）使用网络驱动的SCADA（数据采集和监控系统）系统（见最常用设备图），而很多公司（51%）把它的功能拓展到诊断，测试及维护。另外的一些回答建议把离散和流程工业的需求分开。

SCADA 和诊断系统应用于各行各业，但是离散和流程工业由于两者控制功能不同，而开始分道扬镳。

最常用的协议反映了哪些是典型的应用（见最常用协议图）。模拟量技术，如4-20mA和0-10V仍旧很常用，可以排在前10位，但是有很少有人将简单设备的外部与I/O接口连接。以太网平台，Ethernet TCP/IP协议和EtherNet/IP协议分别应用在84%和66%的工厂里，这就暗示了在更为高级的设备之间需要更宽的网络。一批古老的协议如RS-232和RS-485还在用作小型简单或几个节点网络的平台。

这张表说明：有非常多的网络协议在使用，而每一个都有其用途及目的

商业以太网和现场总线平台家族非常强大，由ODVA组织领导，其中的EtherNet/IP，Devicenet和ControlNet都在最常用排名的前10位。Modbus和Modbus/TCP排名第二，而Profibus和基金会现场总线排名第三和第四。

应用技术的变革是很缓慢的，因此这也造成很难看出潮流的走向，但是无线技术，特别是WiFi（IEEE802.11b）显示了长足的发展，2005年有35%的使用者，2006年差不多，有34%的使用者，而今年这个数字上升到了40%。其他的无线技术（包括RFID）都在发展，以下是未来12个月预计新用户的增加比率：

● RFID, +17%;
● zigbee （IEEE 802.11g）, +16%;
● WiFi （IEEE 802.11b）, + 14%; 及
● Bluetooth （IEEE 802.15）, +13%

同时，仍然有大量的硬件没有连入网络。虽然PLC设备和以太网设备（集线器，交换器，路由器等）是作为一个大型网络的一个集成部分，但是其他的一些设备都可以不用与网络相连。实际上，平均来讲，略微超过半数的设备及传感器还是没有与网络相连，如果计划在未来12个月里一切都顺利的话，超过50%的过程传感器和分离式传感器，开关及阀门将连入网络，平衡也将就此改变。

网络需要对硬件和软件都进行维护和拓展。很多受访者表示有计划扩大升级他们的基础设施（见购买计划表）。每年I/O设备和连接器都位于预算表的首位，紧接着的是电缆和控制器。在图表中显示的数据是所有受访者他们各自公司对于给定的产品类别的购买计划的平均值。

网络硬件供应商

在今年的调查中被受访者认为最顶级的四家网络硬件产品供应商分别是罗克韦尔自动化公司，Belden公司，施耐德电气和菲尼克斯电气。以下这些是这些公司各自具有代表性的产品。

未来12 个月的新设备购买计划

网络的硬件和软件由于它们需要升级和维护系统，它们在工厂的预算中的排名很高。

面向高速流程应用的快速模拟模块
罗克韦尔自动化公司的新型快速模拟模块改进了数据传输和完善了可编程自动化控制器（PAC）Allen-Bradley Control Logix系列的性能。通过一个单机数据库，该模块降低了对采集高速数据的开销，简化了与新的或现存系统的集成，从而加强了整个系统的性能。通过辨别四个输入存档和两个输出存档，快速模拟模块可以同时采集储存在主板缓冲模块中的20个样本。

最多可以存储20个样本，模块延长了I/O数据转换的时间，这可以将控制器从繁琐的数据中解脱出来，并且减少流程中断。存档的作用在于允许配置选择，比如数据形式，标签生成及连接控制器和高速模拟I/O模块。所有的功能和配置选项可以通过罗克韦尔软件RSLogix 5000可编程软件完成。

新的以太网电缆强化工业

Belden的Data Tuff工业以太网的电缆生产线已经开始生产3种新加强型的5e类4对双绞线电缆。这三种电缆用的都是24AWG实心裸铜线并且无卤绝缘。适用于Ethernet/IP的7935A按照NEC/CEC中的规定是0.3英寸粗，黑色、低烟无卤，非屏蔽线，带聚烯烃绝缘和护套剥离绳的护套线。适用于EtherNet/IP的7936A根据NEC/CEC。CMR/CMGFT4规定比7935A增加了TC防水绞合线，Beldfoil屏蔽的要求。7937A为了埋设应用在增加了TC防水绞合线，PE内部护套，Beldfoil屏蔽及防日照和油污的黑色PE护套的同时也加入了防水树脂密封的功能。Telcordia，IEC和ICEA都有防水树脂密封的要求。

Belden公司声称这几种DataTuff copper生产的电缆，以及TrayOptic系列工业以太网光缆，包括5e类和6类一系列的产品，都是他们的杰作。

以太网交换器强化工业

为办公室设计的以太网交换器在工业应用中通常都不是最先进的，因此施耐德电气提供了加强版的TelemeCANique ConneXium元件，它增强了在恶劣条件下使用的可靠性。IP67等级的以太网交换器适合直接安装在工厂的机器上，无论室内或室外，甚至可以安装在那些有喷水及雨淋的地方。全天候以太网交换器可以在-40℃到70℃的情况下（-40 °F到158 °F）工作，一个Modbus以太网网关，可以连接Modbus系列线与大型基于以太网的网络。该公司声称该系列的集线器，交换器，网桥及收发器都是设计成在特定工业环境下具有高可靠性。

光纤转换器提升应用范围

菲尼克斯电气引入了两种新的带有共形敷膜印制线路板的PSI-MOS Profibus光纤转换器。该转换器的设计主要应用于造船业和海洋工业上，这些环境可能会导致PCB板的腐蚀。共形敷膜可以对于盐水，潮湿及其他一些常见的腐蚀性工厂环境下有附加的保护作用。所有公司的光纤中间体转换器的外壳铜部件都是符合UL Class1，Division 2，危险场所的要求，可以适用于石油，化工，医药及水/污水处理工业。

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