由于工业以太网与主流计算机网络技术一脉相承的关系,加之其开放性远远优于现场总线,所以这种通讯方式自然而然地成为了企业信息管理层和制造执行层的首 选。而随着企业信息管理系统和制造执行系统逐渐在过程工业中得到应用,从这个意义上说,工业以太网的应用在过程工业中已经不是什么新鲜事了。唯独过程自动 化中的现场仪表层,还仍然被点对点传输以及现场总线等方式所统治。一些现场总线组织,纷纷在各自现场总线的基础上,发展基于以太网的高速总线。
“一网到底”为何有需求在这种情况下,在工厂自动化里已经能够实现的“一网到底”的需求,也逐渐在过程自动化的场合中成为一个可供选择的设想。中国仪器仪 表学会教授级高级工程师夏德海撰文指出,所谓“一网到底”,就是指工业以太网从企业管理层、制造执行层和过程控制层一直延伸到现场仪表层。这也就意味着在 从上到下的各个环节中,工业以太网都将不依赖于其他形式的总线而贯通无阻,从而使工厂内各层之间的信息门槛及其带来的额外成本消饵于无形。从现场仪表收集 到的信息可以无缝连接到企业的管理层中。
如果在以前,这种底层信息的无阻碍呈报可能并无太大的意义,大量的底层数据对于数据分析、挖掘能力没有得到加强的上层系统而言,并不能起到什么作用。但一 旦通过信息集成创新技术、数据综合利用技术、数据增值挖掘技术等,对工业企业生产全过程有可能实现高效智能化管理时,底层数据能否得到无缝传输就显得越来 越重要了。不难看出,正是过程工业对精细化管理等要求的日趋提高,才促使“一网到底”进人过程自动化的呼声越来越热烈。
进军现场层抑或另寻他路?
尽管“一网到底”可能带来的效果的确令人欣喜,但直到目前为止,我们看到工业实时以太网在过程自动化的现场仪表层仍然进展缓慢。显然,在响应时间、通信确 定性等指标上,能够胜任运动控制场合的工业实时以太网,也完全足以胜任过程自动化在这些方面上的要求。然而与现场总线仪表相比,供电和防爆问题却成为了其 难以打人现场仪表层的症结所在。相对而言,比较成熟的解决方案无疑更青睐于现场总线与工业实时以太网的结合,比较典型的应用结构通常以工业实时以太网作为 控制级及以上通信网络的主干网,而现场仪表层仍使用更成熟的现场总线,最终通过二者的集成实现完整应用。这样的结构由于能够发挥以太网和现场总线各自的优 势,反而比强硬地推行工业以太网一网到底要合理得多,而例如HSE+FF、Profinet+Prof fibus PA仪表等案例在现实中的大量使用,也恰恰说明了这一点。
多种趋势走向互补
其实,近年来快速发展的不仅仅是工业实时以太网,无线解决方案、智能化仪表、数字化仪表等技术与产品的发展都使过程自动化的面貌发生着变化。尤其是在通讯 方式上,各种不同的通讯方式各具特点,也使过程自动化视野中难以出现某一种通讯方式“一骑绝尘”的绝对优势,更多的是技术间的互融互补。
由于用户对投资保护方面的要求一直比较敏感,所以各自动化厂商也逐渐加强了对不同通讯方式之间互联与集成的关注,并做出相应的改进,目前多种通讯方式在同 一系统中共同工作、相互补充的情形已很常见。上海自动化仪表研究所教授级高工缪学勤指出,在工业通讯领域中,多种通讯方式既互相补充又相互融合,将成为未 来的主要趋势。




