工業(yè)以太網(wǎng)是指在工業(yè)環(huán)境中,可將以太網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)元件及技術(shù),應(yīng)用在工業(yè)設(shè)備上,工業(yè)以太網(wǎng)會(huì)采用TCP/IP協(xié)定,和IEEE802.3的標(biāo)準(zhǔn)兼容,以太網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用中, 其對(duì)振動(dòng)、溫度、濕度和電磁干擾的適應(yīng)要求都比一般的IT產(chǎn)業(yè)裝置工作條件更嚴(yán)苛。
過去工廠中每具生產(chǎn)設(shè)備,采取各自獨(dú)立的系統(tǒng),每臺(tái)設(shè)備無(wú)法共享生產(chǎn)信息,但隨著以太網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線通訊技術(shù)發(fā)展成熟,工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)便成為集成工廠內(nèi)設(shè)備的重要基礎(chǔ)設(shè)備。工業(yè)用網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備可被廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域,如:電信、工業(yè)控制、國(guó)防、交通、工廠自動(dòng)化及能源市場(chǎng)各種不同應(yīng)用中。
過去工業(yè)網(wǎng)絡(luò)沒有標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口,若需要進(jìn)行連結(jié)集成,往往會(huì)透過如RS232、RS485/422特定通訊接口進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu),再透過封閉匯流排進(jìn)行資料傳輸或是工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用。
隨后期網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及建置能力發(fā)達(dá),加上以太網(wǎng)絡(luò)本身的開放性架構(gòu),另具升級(jí)簡(jiǎn)化及維護(hù)容易等通訊協(xié)定特色,也讓工業(yè)用通訊設(shè)備市場(chǎng)出現(xiàn)了新變化。不論是用于設(shè)備控制或生產(chǎn)資料搜集,多樣化的生產(chǎn)機(jī)具設(shè)備在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)趨勢(shì)發(fā)展下,都有連接網(wǎng)絡(luò)的迫切需求。
工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)在TCP/UDP/IP,而非以太網(wǎng)絡(luò)的物理層,將原本工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層定義的信息,封包在以太網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層內(nèi),因此工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)規(guī)范了3件事情:1.以太網(wǎng)絡(luò)可確保資料可送達(dá),但無(wú)法確保資料何時(shí)送達(dá),換句話說(shuō),多數(shù)應(yīng)用必須針對(duì)實(shí)時(shí)性重新進(jìn)行系統(tǒng)最佳化。2.以太網(wǎng)絡(luò)制定了一套共享的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn),可讓信息的傳輸封包定義與解釋更具基準(zhǔn)。3.原商業(yè)用的以太網(wǎng)絡(luò),慣用的RJ45接頭并不適用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,而工業(yè)規(guī)格的特制連接器成為工業(yè)網(wǎng)通的必需零組件,因此,適用于工業(yè)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成為必須的零組件。
對(duì)業(yè)主來(lái)說(shuō),使用工業(yè)以太網(wǎng),可增進(jìn)其工廠的營(yíng)運(yùn)效率,如:提升傳輸速率,若使用千兆以太網(wǎng),使用CAT-5e,CAT-6的網(wǎng)絡(luò)線或光纖作為傳輸介質(zhì),傳輸速率可以到1Gbit/秒。
除了傳輸速度增加之外,也可以使用標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線接取器、路由器、網(wǎng)絡(luò)交換器、集線器等網(wǎng)通設(shè)備。以太網(wǎng)絡(luò)在工控產(chǎn)業(yè)已逐漸成為標(biāo)準(zhǔn),多數(shù)自動(dòng)化設(shè)備在出場(chǎng)時(shí)都已將以太網(wǎng)絡(luò)通訊埠設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)配備,差別便是在于埠數(shù)的多寡。
現(xiàn)有市面的工業(yè)用網(wǎng)絡(luò)閘道器,從1~16埠規(guī)格都有,由于目前后端系統(tǒng)管理多以PC技術(shù)為核心,因此,業(yè)者多采購(gòu)以PC為基礎(chǔ)架構(gòu)架構(gòu)的序列式轉(zhuǎn)換器,可安裝于PC內(nèi)作訊號(hào)的傳遞。
序列式產(chǎn)品,如RS-232、RS-422、RS-485等,目前仍占有絕大部分工業(yè)通訊相關(guān)市場(chǎng),企業(yè)若欲建置工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,則必須先檢視自身生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所應(yīng)用的通訊協(xié)定規(guī)格,如果系統(tǒng)架構(gòu)仍停留在序列式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),則必須先行采購(gòu)多埠式服務(wù)器進(jìn)行基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建置。
在未來(lái)工業(yè)通訊設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)方面,主要有:1.藉由加密措施增加資料傳輸?shù)陌踩浴?.增加網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的穩(wěn)定性。3.朝向無(wú)線傳輸發(fā)展。這三方面為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。