一、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　工業(yè)控制經(jīng)歷了早期單一設(shè)備簡單的I/O，后來增加模擬量的采集和邏輯控制功能，接著20世紀(jì)80年代中期產(chǎn)生的現(xiàn)場總線，將智能現(xiàn)場設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)以全數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信控制網(wǎng)絡(luò)連接，使工業(yè)控制系統(tǒng)向分散化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展成為可能，使工業(yè)控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大變革。

標(biāo)準(zhǔn)化、開放性是控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢！

　　 現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158經(jīng)過十多年的爭論和斗爭后，放棄了其制定單一現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的初衷，最終發(fā)布了包括十余種總線的國際標(biāo)準(zhǔn)，如PROFIBUS、ControllerLink、FF、WorldFIP、Interbus、DeviceNet等。這說明各大總線各具特點(diǎn)、不可互相替代的局面得到世界工控界的認(rèn)可。

　　與之相對(duì)應(yīng)，傳統(tǒng)意義上的以太網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)在于已有巨大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和長期的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，同時(shí)以太網(wǎng)具有性價(jià)比較高、初始成本和運(yùn)營成本均較低、擴(kuò)展性好、容易安裝開通以及高可靠性等特點(diǎn)。

　　特別是近些年以太網(wǎng)技術(shù)已有重要變化和突破（完善的LAN交換，星形、環(huán)形乃至混合網(wǎng)絡(luò)布線,大容量MAC地址存儲(chǔ)等），與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)相比，其面貌已大為改觀，從共享媒質(zhì)轉(zhuǎn)向了樞紐或星型結(jié)構(gòu)并采用LAN交換后，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)間的信息隔離。更重要的是使以太網(wǎng)從此轉(zhuǎn)向全雙工傳輸,消除了鏈路帶寬的競爭和潛在的碰撞機(jī)會(huì)。加上以太網(wǎng)通信速率的大幅提高，大大消除了以太網(wǎng)通信的不確定性，提高了以太網(wǎng)通信的實(shí)時(shí)性和QoS。特別是實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)的出現(xiàn)，進(jìn)一步保證了網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能。由于采用專用的無碰撞全雙工光纖連接,還可以使以太網(wǎng)的傳輸距離大為擴(kuò)展。同時(shí)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)向分布式、智能化的實(shí)時(shí)控制方面發(fā)展，使通信成為關(guān)鍵，用戶對(duì)統(tǒng)一的通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)的要求日益迫切。

　　長期以來，由于現(xiàn)場總線爭論不休，互通與互操作問題很難解決，于是現(xiàn)場總線開始轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)！這得益于近些年，隨著工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展和關(guān)鍵技術(shù)的突破，使得工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域控制級(jí)以上的通信網(wǎng)絡(luò)正在統(tǒng)一到工業(yè)以太網(wǎng)，并正在向下逐漸延伸。在工業(yè)控制領(lǐng)域，出現(xiàn)了現(xiàn)場總線在轉(zhuǎn)向工業(yè)以太網(wǎng)的同時(shí)，又將現(xiàn)場總線之爭讓路給工業(yè)以太網(wǎng)的局面。

企業(yè)網(wǎng)絡(luò)層次

　　從上述企業(yè)網(wǎng)絡(luò)層次可以看出，通過現(xiàn)場層和過程控制層的工業(yè)以太網(wǎng)，可以與管理層和企業(yè)信息層的辦公以太網(wǎng)無縫連接，從而大大簡化了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，真正實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的信息共享！當(dāng)然出于網(wǎng)絡(luò)及信息安全的考慮，可以通過VLAN劃分，地址綁定，用戶訪問安全控制，數(shù)據(jù)加密，甚至增加防火墻等方法來保障。

　　現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是下一代自動(dòng)化設(shè)備的標(biāo)志性技術(shù)，是改造傳統(tǒng)工業(yè)的有力工具，同時(shí)也是信息化帶動(dòng)工業(yè)化的重點(diǎn)方向!

二、典型通信解決方案

　　工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，特別是現(xiàn)場層及過程控制層通訊的實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域及實(shí)際條件的不同，會(huì)有較大差別。首先是多種現(xiàn)場總線的應(yīng)用，其次是不同傳輸方式的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于后者，目前合理的方式是以光纖通信為主，特殊情況下輔以無線、雙絞線等形式。