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一、網關、網橋及網絡部件在未來自動化領域中將扮演重要角色
網關、網橋及網絡部件在未來自動化領域中將扮演重要角色。一方面是由於工業網絡市場需求的增加，網絡部件自然要在整個自動化係統中佔有重要位置。但本文想談的是另一方面問題：我們在未來相當一段時間內將面對多種網絡協議並存的現實，因此用於協議轉換功能的網關、網橋將在未來自動化係統中發揮重要作用。
1、“多種網絡協議並存”在自動化領域中將持續相當長的時間
“多種網絡協議並存”在自動化領域中將持續相當長的時間，這是由於：
一 歷史原因
由於眾所周知歷史原因……。
二 產品供應商的經濟利益
由於經濟利益，支持各種工業網絡協議標準的國際企業聯盟之間一時間無法找到妥協餘地。
三 產品技術發展市場制約因素
或者簡單的說是用戶對新技術的認可。
四 技術原因
回顧工業控制網絡技術國際標準化所走過的道路與IT行業確實不同。在IT行業，經過多年的市場篩選，終Ethernet+TCP/IP成為事實上的近似的標準。IEC國際標準工業控制網絡工作組IEC61158成立初期，人們普遍認為工業控制網絡國際標準化會走一條與IT網絡發展進程類似的道路，將會產生的一種工業網絡標準,覆蓋工業自動化領域絕大部分需求。然而，十幾年的努力結果是，沒有一種類似Ethernet+TCP/IP的工業控制網絡滿足工業自動化領域所有技術需求;如今自動化領域的工業控制網絡標準與產品仍然是混戰和割據的局面。
原因何在？表面上看，是各大國際自動化企業集團為其利益競爭所致；其實這只是問題的一個方面，還有更深層的原因：由於自動化行業的特點（相對IT行業而言）對工業控制網絡技術特殊需求，單一網絡技術標準不能滿足工業自動化領域所有技術要求。
近年來工業以太網興起，人們沒有汲取現場總線標準化過程中的經驗教訓，仍然幻想用一種網絡技術標準覆蓋工廠從頂到底的全部控制網絡需求，我對此深感困惑不解。
問題：面對不同層次、不同功能要求時，“一網到底”是不是明智選擇？
請看下圖1：PA流程自動化市場
這張圖表是流程自動化行業中各種現場總線應用的比例。多數情況下此表用來說明某種現場總線佔有多大多大比例，以證明這種總線的市場業績。但我們從這張圖表中可以看出另外一個問題：在流程自動化行業中，使用各種現場總線連接現場設備應用總和不超過23%，其餘是HART、4-20mA、及I/O，共佔78%左右。FA的情況我沒有找到相關數據，使用現場總線連接的設備可能會比PA行業多一些，但可以肯定，依靠I/O（數字量及模擬量信號）將現場設備連接到控制器的比例還是很高的。這就是我們推廣十幾年現場總線的結果。而工業以太網目前大部分用於控制器之間的連接，構成車間級網絡，真正深入到設備底層的少之又少，在上面類似統計中恐怕根本就見不到。
為什麼是這樣的結果呢，本人多年從事現場總線技術推廣工作，在實際工程項目中可使用的現場設備具有多種不同的連接形式，這與現場設備的功能、成本有很大關係。比如：變頻器，通常具有會PROFIBUS-DP、或DEVICENET；編碼器也許PROFIBUS-DP、DEVICENET、CANOPEN；數顯儀表及報警器之類多數是MODBUS/485、CAN之類低成本總線；按鈕箱、光電開關之類都是通過I/O連接的。
站點成本是一個重要因素。所謂站點成本指：一臺現場設備增加一個（一種協議）通信接口需要增加多少成本。站點成本有時指產品增加的成本，有時指增加的價格。按中國客戶心理，具有現場總線接口的產品成本（價格）增加應該在10~30%之間，否則，這種產品將會選擇另一種低成本的通信連接技術。
各種現場總線（包括工業以太網）由於其功能、應用環境、應用對象不同，站點成本差距很大。現場設備同樣由於其功能、應用環境、應用對象不同，設備成本（價格）相差很大。面對不同層次的不同功能要求及成本差異，應該有多種通信技術標準供用戶選擇，才能配置出性能價格優化的係統。因此，結論就是：“多種網絡協議並存”在自動化領域中將持續相當長的時間。
2、異型通信網絡互連是未來我們不得不面對的問題
既然“多種網絡協議並存”在自動化領域中將持續相當長的時間，那末異型通信網絡互連就是我們在實際中不得不面臨的問題。異型通信網絡互連主要是指將不同通信協議設備連接到某種工業控制網絡上，或指不同協議現場總線係統的互連。例如目前遇到的較多的問題是：MODBUS設備（指具有MODBUS通信協議的設備）連接到PROFIBUS總線上的要求； 企業自定義協議的RS-232/485設備（如OMRON PLC的HOSTLINK協議）連接到PROFIBUS總線的問題；DEVICENET設備連接到PROFIBUS總線的問題等等。
3、網關、網橋是實現不同協議網絡之間互連、不同層次網絡互連的必然選擇
完成不同網絡協議設備之間的互連必然使用協議轉換功能的現場總線網關、網橋產品。比如以下是目前常用到的一些網關網橋：
一 FROFINET 網關
PROFINET/PROFIBUS網關： PROFIBUS總線係統（產品）連接到PROFINET網絡的網關；
FROFINET /INTERBUS網關： INTERBUS總線係統（產品）連接到PROFINET網絡的網關；
FROFINET / DeviceNet網關：DeviceNet總線係統（產品）連接到PROFINET網絡的網關；
二 FROFIBUS 網關
PROFIBUS/MODBUS網關：MODBUS係統（產品）連接到PROFIBUS網絡的網關；
PROFIBUS/MODBUS-TCP網關：MODBUS-TCP係統（產品）連接到PROFIBUS網絡的網關；
PROFIBUS/DeviceNet網關：DeviceNe係統（產品）連接到PROFIBUS網絡的網關；
三 PROFIBUS網橋
PROFIBUS/RS232/RS485網橋：RS-232/485產品連接到PROFIBUS網絡的網關；
PROFIBUS/CAN網橋：CAN產品連接到PROFIBUS網絡的網關；
PROFIBUS/Ethernet+TCP/IP網橋：Ethernet+TCP/IP產品連接到PROFIBUS網絡的網關；
Atlas Copco 2901200308
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Atlas Copco 1900-0590-93
豫公安備 41010502000017號