工控行業(yè)舉步維艱在工業(yè)以太網(wǎng)到來(lái)之前，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的工控行業(yè)所用的通信設(shè)備都是靠串口(RS232,RS485)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，Ethernet傳輸速率的提高和Ethernet交換技術(shù)(工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī))的發(fā)展，給解決Ethernet通信的非確定性問(wèn)題帶來(lái)了希望，并使Ethernet全面應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域成為可能。
未來(lái)以太網(wǎng)有以下幾種發(fā)展方向:
1.安全增長(zhǎng)的重要性
自從工業(yè)以太網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)從管理級(jí)到現(xiàn)場(chǎng)級(jí)一致的數(shù)據(jù)傳輸，用戶只需要掌握一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)即可，同時(shí)，也提高了工作效率。可是，統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也因?yàn)檎w的網(wǎng)絡(luò)透明度承擔(dān)了一定的風(fēng)險(xiǎn)。例如：生產(chǎn)線中的機(jī)器人的IP地址能被任何工作站操作。因此就必須有一套明確的規(guī)則來(lái)定義通訊的時(shí)間和對(duì)象。當(dāng)然僅在公司的出口端安置一臺(tái)防火墻來(lái)抵制外部的攻擊是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。導(dǎo)致一個(gè)致命的錯(cuò)誤甚至停機(jī)事故的往往是來(lái)自內(nèi)部的誤操作，所以分布式安全體系在自動(dòng)化領(lǐng)域是非常關(guān)鍵的。因?yàn)檫@樣，整個(gè)系統(tǒng)或系統(tǒng)部件可以被分割為獨(dú)立的安全單元，各個(gè)安全的單元之間通過(guò)定義的規(guī)則來(lái)通信。
2.未來(lái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
在總線系統(tǒng)中，用戶習(xí)慣把現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用菊花鏈連接。因此，自動(dòng)化廠商現(xiàn)在生產(chǎn)的以太網(wǎng)設(shè)備都兼容地支持菊花鏈技術(shù)，或者說(shuō)，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上安裝2個(gè)交換端口(RS232轉(zhuǎn)換器,RS485轉(zhuǎn)換器)。但對(duì)比使用獨(dú)立的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，其交換成本卻隨著設(shè)備數(shù)量的增加而增加。另一個(gè)劣勢(shì)是碰到流量突發(fā)時(shí)，以菊花鏈?zhǔn)竭B接的交換機(jī)吞吐量和帶寬會(huì)受到限制，因?yàn)樗械挠脩舨坏貌煌ㄟ^(guò)一條共同的線纜通信。環(huán)形連接的重要優(yōu)勢(shì)在于一方面減低了布線成本，另一方面能夠提高鏈路可靠性，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)一處不能正常工作時(shí)，通信不受影響。因此必須根據(jù)應(yīng)用和需求來(lái)決定到底哪種方式才是合適的。
3.讓交換機(jī)學(xué)習(xí)自動(dòng)化語(yǔ)言
大型的自動(dòng)化廠商使用它們自己的基于以太網(wǎng)的應(yīng)用協(xié)議，類似于EtherNet/IP,Profinet或Modbus/TCP。這些協(xié)議都支持標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP，所以這類應(yīng)用中，標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)也可以使用。SNMP協(xié)議已被廣泛使用于商用環(huán)境中，用于交換機(jī)的配置和診斷。然而，自動(dòng)化中使用的配置工具不支持SNMP協(xié)議，因此很難用來(lái)配置相應(yīng)的交換機(jī)。所以赫思曼公司開(kāi)始讓交換機(jī)學(xué)習(xí)自動(dòng)化的語(yǔ)言，將來(lái)使用PLC、驅(qū)動(dòng)設(shè)備或I/O來(lái)配置交換機(jī)都會(huì)成為可能。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)最大的益處是可以用熟悉的自動(dòng)化工具配置網(wǎng)絡(luò)了，并且一張完整的材料單也可以被輕松地創(chuàng)建。
4無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供新的應(yīng)用可能
如今無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(WirelessLAN(WirelessLocalAreaNetworks))被廣泛應(yīng)用在辦公環(huán)境中。移動(dòng)性、靈活性、非常易于安裝、低成本，無(wú)線通信的這些優(yōu)點(diǎn)，使得這項(xiàng)技術(shù)漸漸被應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境中?，F(xiàn)在WLAN越來(lái)越多的成為傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的一種補(bǔ)充。典型的應(yīng)用是在生產(chǎn)物流的移動(dòng)終端上，操作和監(jiān)控生產(chǎn)線或提供在線數(shù)據(jù)的快速交換。例如預(yù)定數(shù)據(jù)可以從監(jiān)控中心直接送到倉(cāng)庫(kù)的鏟車上。
工業(yè)環(huán)境不同于商用環(huán)境，像以太網(wǎng)中的集線器、交換機(jī)和電纜等均是為商用領(lǐng)域設(shè)計(jì)的，而未針對(duì)較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境來(lái)設(shè)計(jì)(如冗余直流電源輸入、高溫、低溫、防塵等)，故商用網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品不能應(yīng)用在有較高可靠性要求的惡劣工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中。未來(lái)工業(yè)以太網(wǎng)主干網(wǎng)可采用光纖傳輸，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連接則可采用屏蔽雙絞線，對(duì)于重要的網(wǎng)段還可采用冗余網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以此提高網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力和可靠性。
