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工业以太网在未来将成为主要网络技术

行业聚焦点中国仪表网2013年10月02日 16:37人气:15741

  导读:截止2011年,现场总线协议在新工业自动化组件网络连接协议中持有75%的市场占有率。尽管以太网连接方式正更为广泛的被接纳,现场总线协议的占有率也被预计在2016年降至69%。

据IMSResearch的一项最新研究估算,截止2011年,现场总线协议在新工业自动化组件网络连接协议中持有75%的市场占有率。尽管以太网连接方式正更为广泛的被接纳,现场总线协议的占有率也被预计在2016年降至69%,但是现场总线协议的市场份额仍有一定的领先。
  
  工业自动化组件供应商越来越多的把以太网协议作为他们产品的标准规范,2012年许多厂商也直接把以太网技术作为新产品的网络连接手段。由于这些供应商的推动,这也就需要机械制造商和终端客户将观念从旧的现场总线技术转变到以太网技术上来。
  
  从事工业级以太网、现场总线及无线研究的IHS分析师TomMoore评论“虽然现场总线方案能为特定的应用提供快速的网络连接,但是正如和以太网技术的冲突,它未能提供一个统一的网络方式”。
  
  简化网络不仅仅意味着互联网标准的统一,它还会通过一个完整的系统来降低企业的经费,这也是仅通过现场总线技术所难以企及的。终端客户通常会有独立的办公室IT部门和工厂IT部门。以太网技术能为公司或工厂提供更好的信息共享环境、降低停机时间、减少总经费,仅一个部门就能负责所有的网络事务。
  
  Moore说到“现场总线未来仍然保持强劲势头,然而新的连接方式也在同比不断增长,以太网的增长速度将毋庸置疑的赶超现场总线”。IHS认为工业以太网将在5~10年内成为工业领域主导的网络技术,所有组部都将提议以太网连接作为网络标准。
  
  “工业中长的产品周期和保守主义将在短时间内保留现场总线,但它最终会沦为一个配角。减少采用现场总线可能会增加成本,却能进一步推动向工业以太网的转型”Moore说到。
  
  工业以太网应用市场发展加速
  
  预计流程自动化领域的工业以太网采纳率到2016年将升到96%,出货量将高达870万个。随着工业以太网被更多的采用,对于想要提升网络基础设施的厂商来说,选择工业以太网的网络是明智的选择。预计流程自动化领域的工业以太网采纳率到2016年将升到96%,出货量将高达870万个。
  
  据IHS公司旗下的IMSResearch的研究,2011-2016年流程产业的以太网节点有望增长近一倍,在工业网络市场不断挑战现场总线的主导地位。流程产业中的工业以太网节点2016年出货量有望达到870万个,比2011年的440万个大增96%。这意味着2016年工业以太网将占到流程产业中的网络节点的45%,高于2011年的39%。现场总线将为此付出代价,同期内的增长率预计为51%.
  
  工业以太网交换机是在商用以太网交换机(IEC8802.3标准)的基础上研制而成的,适应不同工业控制系统的功能和性能需求,适应各种恶劣环境的高可靠性数据交换设备。继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工和自适应的100M波特率快速以太网(FastEthernet,符合IEEE802.3u的标准)也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。
  
  虽然流程产业在采纳新技术方面向来比较缓慢,但在某些关键领域,工业以太网的采纳率已开始超过现场总线,成为其中的主流网络技术。安全领域就是一个很好的例子。虽然不是总能得到强制性法规的推动,但流程安全系统——即安全集成系统,厂商会相当定期地更新,以确保操作者安全和最大化正常运行时间(andmaximizelineup-time)。寿命期较短,意味着新技术可以更快地进入市场,也更容易实施,因为改装时有更多的机会来更新网络。
  
  远程监控与控制更容易
  
  此外,也存在扩大连网的趋势。网络正在趋于同质商品化,意味着远程监控与控制更容易访问。分立自动化领域也在出现这种情况。
  
  流程元件与系统,比如远程终端单元与分布控制系统,也在普遍连成网络。预计2016年约有95%的新增出货量支持网络,高于2011年的90%。该比例的上升速度预计相对缓慢,但可能达到100%。网络支持产品现在几乎已被视为同质商品,流程产业希望采用。随着连网能力的增强,普通节点数量也在增长。这为使用更加精巧的网络与拓扑结构创造了条件。
  
  预计整个工业自动化领域的工业以太网使用量会不断增长。IHS公司预测,截止到2016年,新的流程自动网络节点的CAGR略高于14%。这个增长率远高于新的现场总线节点,后者的同期增长率预计低于9%。
  
  随着流程产业采纳更多的工业以太网,所以对于希望近期升级网络基础设施的厂商来说,基于工业以太网的网络似乎是明智的选择。虽然现场总线采纳率仍在增长,但工业以太网具有网络统一性与简单性等优点,可以带来更低的成本与更长的正常运行时间。
  
  然而,现场总线仍有一些优势。HART作为流程产业的重要协议,能够在4-20毫安的电线上传输信号,这对于那些使用原有基础设施的厂商是一个重大优势。此外,相当多的某些现场总线解决方案遗留下来,意味着大量机器仍在使用较旧的协议。预计在最近10到15年已经基本代替现场总线。降低一般管理费用,更容易访问生产数据和缩短停工期,这些优势将在较长期内驱动工业以太网得到更多的采纳。
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