工业现场总线的种类揭秘应用工业以太网带来的革命性好处
以太网(Ethernet)技术支持着无所不包的网络协议，因此在数据信息网络中得到了广泛应用，具有传输速度快、能耗低、便于安装兼容性好、开放性高和支持设备多等方面的优势。随着网络技术的发展和工业控制领域对网络功能要求不断提高，以太网正逐步进入工业控制领域，形成了新的以太网控制网络技术。工业以太网的开放性使得工业控制网络与企业信息网络之间的无缝整合具备不可比拟的优势。
以太网由于其传输速度快、能耗低易于安装兼容性好等优点，因而被广泛选用于商业系统。近年来，以太网进入了操控领域，并形成了新型以太网操控网络技术，这主要是因为工业自动化系统向分布式智能化方向发展，开放透明通信协议成为了必需条件。
将以太网技能引入到工业操控领域，其技能优势十分显著：1. 以太网是一个完全开放全数字化的网络，它遵循标准化协议，使得不同厂商设备能够轻松实现互联；2. 以太网能够实现无缝连接Industrial Ethernet和企业信息系统，从而构建企业级管控一体化全开源的完整网络，如图2所示；3. 硬件成本低廉，因为当前已经非常成熟，支撑Ethernet设备得到厂商高度重视并且有多种软件开发环境和硬件选择供用户挑选；4. 通信速率高速，以适应公司信息系统规划扩大以及复杂程度提升，对数据量需求增加，有时甚至需要音频视频数据传输，现在10M 100M快速乙ernet开始普及，而千兆乙ernet技巧也日渐成熟，10G乙ernet正在研究，其速率远超目前现场总线；5. 可持续发展潜力巨大，在这个瞬息万变信息时代，企业生存与发展将很大程度上依赖于一个快速有效通讯管理体系，不断进步的小组工作方式保证了Ethernet技能不断向前迈进。
然而，由于以下几个问题，以太網技術進入工業自動化領域時也存在一些挑战：1. 实时性的问题：由于CSMA/CD介质访问方法可能导致实时性的不足，一条总线上的节点竞争使用总线空间，这种方法难以为满足严格实时要求的一些应用场景提供保障。这也是让Ethernet技術进入工控領域面临的一个关键瓶颈;2. 对於工業環境適應與可靠性問題：尽管如此，這種設計並不符合現場作業條件，這對於實時通訊設備間之間進行數據交換造成了一定的障礙;3 应用层协议适应性问题：现有的应用层协议可能无法满足现场自动化操作中的实时通讯需求，因此还需要制定统一标准;4 安全与隐私保护问题:当使用在易燃易爆风险作业场所的时候，还需要考虑实际安全的问题。此外，由於采用TCP/IP協議，因此有可能遭受病毒或黑客攻击等網絡安全威脅;5 QOS(Quality of Service)質量服務問題:隨著科技進步，在工廠底層信號已不僅限於數字或模擬量，而是包括Audio及低分辨率Video信號，並且應該根據不同的用户需求及內容適度地保證實時性能。
隨著網絡技術持續發展，上述問題部分或全部都已經得到解决。例如最近出現了一種快速交換式EhterNet技術，它通過全雙工通訊來避免CSMA/CD衝突，並可以實現優先級機制來最大限度地利用帶寬並保證最佳實時性能。此外，用戶還可以根據自己的需要對TCP/IP協議栈進行增減，也會制定更符合工業需求的網絡協議。此外，用戶還可以選擇抗干扰能力強、耐震击擊力的EhterNet設備及其連接器來處理實際安全問題，並採取暗碼加密防火牆等措施加強網路安全管理。但是在這方面仍然有待進一步探索。
總結而言，即使存在一些挑戰，但由於其顯著優勢，以及未來集成電路研發、新型Industrial Ethernet 技術與嵌入式Internet 技術深耕之下，我們預期基于EhterNet 的 Industrial Automation Network 時代將迅速到來，並成為最具開放性的 Industrial Automation Network 系統架構。在某些特殊情況如車輛系統或者數控機床等，因為作業條件嚴苔且對時間敏感，所以不能直接適用Industrial Ethernet。而從當前的趨勢看，是確定的Industrial Ethernet 將會繼續推廣至各個角落。但至少目前看起來，它似乎無法完全取代现场总线作为单一标准。在一個漫長的人生歷史裡，有許多已經存在的地方仍將持續運行，最有可能的情況是一種混合模式，其中包括多個不同類型的人員共同合作。
