工业自动化将面临的基本挑战与我们已经克服了的一些挑战一样。为了取得更好的结果,控制系统必须继续提高其实时响应能力、可靠性、精确性、精密性和整体成熟度。要想满足这些要求,一个必不可少的条件是不断发展组网和其它联网技术。

在工业自动化市场上,有超过120种串行通信标准和25种基于以太网的协议,它们都可以部署于我们今天的工厂里。问题是,我们缺少的并不是解决方案,而是它们的多样性,以及部署它们的方法。

每一种流行的工业通信协议,例如:PROFIBUS/PROFINET、EtherCAT、Ethernet/IP等,均有一个或者多个重要的传感器、PLC、HMI和马达驱动器供应商在背后提供支持。使用多家厂商的组件来实现工业自动化系统,通常会要求部署多家厂商支持的数种通信协议。这便增加了整体系统的复杂度,并且拉高了成本。例如,当今的许多自动化系统一般都使用一种中央处理器(CPU)来运行应用程序,然后再使用另一种离散组件,例如:应用程序专用集成电路(ASIC)或者现场可编程门阵列(FPGA),专门用于通信协议处理。在一些被通信协议视作从设备的自动化组件中,更是如此。

大多数工业自动化通信协议均使用了分级主/从构架。主设备一般为PLC,要不就是一些智能控制单元。从设备一般为马达驱动器以及一些不发起动作或者控制过程的传感器。为了实现自动化系统承载网络所需的高速、低延迟通信,许多协议增强了与这些从设备有关的媒体访问(MAC)层功能。这给从设备带来更大的本地协议处理负担,最终导致在分布式从设备中使用协议处理专用ASIC或者FPGA。而由于工业自动化系统中的从设备通常多于主设备,极大增加了整体系统的成本。


 

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