工业以太网前景无限
日期：2008-8-25 18:29:09 来源：中国自动化网
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众所周知，在企业信息系统中，以太网已经成为事实上的标准网络，将标准以太网延伸到工业实时控制，将很好地帮助用户获得更加开放集成的工业自动化和信息化的整体解决方案。 EtherNet/IP就是为实现这一目的的标准工业以太网技术，它是标准以太网和通用工业协议（CIP）的结合。EtherNet/IP满足从高精度时间同步（+-100ns）、分布式伺服控制、离散控制、过程控制到安全系统等所有工业应用要求，并支持现场和远程监视、诊断和组态；当然，EtherNet/IP产品也可使用其他标准以太网上的服务如HTTP、SNMP等.。这意味着，工业自动化和企业信息系统更直接的集成，比如，无须附加编程，相关人员就可方便地通过网页浏览器来组态、诊断并监视工厂设备。此外，EtherNet/IP还从EMC、安装防护等级各方面作出规定，保证EtherNet/IP产品的严格工业环境适应性。
据业内著名的市场调查公司ARC Group针对工业以太网市场提供的报告称，2002～2007年间，每年的工业网络接口递增率高达84%！而2003～2008年间，与工业以太网紧密相关的DCS产品和PLC产品的市场容量年增长率分别达到15%和14%。随着交换网络通信技术的产生和发展,工业以太网技术正在快速地进入工业应用场合。
图1：ARC咨询组 “全球工业Ethernet市场直至2009年概况和预测”
请负责设计的美编重新画柱状图（图1右下角），重新画应用架构图
对于用户来讲，复杂技术的开放性、一致性和易于使用性是用户越来越迫切的需求。以及出自削减由独立于制造商、系统范围的工程设计而引起的成本的种种考虑，推动了工业以太网技术快速进入现场级的应用。为了在竞争越来越激烈的制造业中取得成功，无论企业的规模如何，都必须更加快速地响应客户的要求，并为客户提供优质产品之外的其它价值。实现这些目标的最佳方式是实时、深入地了解整个制造企业的全部重要数据和商业资源。这是工业以太网部署的源动力。
对于厂商来讲，工业以太网是新的掘金“富矿”，其应用和关联增值业务能够带来丰厚的效益，同时帮助客户建立面向未来的新平台。例如思科系统公司致力于帮助制造商建立协作制造环境，实现思科智能网络制造（INM），为制造运作提供顺畅、安全的数据可视性和极高的灵活性。作为思科INM计划的一部分，思科工业以太网解决方案能够弥补办公室与生产车间之间的缺口，同时提供可视性和灵活性，帮助制造企业将制造车间转变成战略性企业资源，从而创造新的现代工业奇迹。
思科公司一直致力于EtherNet/IP解决方案的应用推广，以帮助中国的工业企业提高竞争力。思科认为，Ethernet/IP工业网络解决方案的出现，对工业领域具有十分重要的意义，不仅提供了从工业层到企业网络的一整套无缝整合系统，更重要的是它建立在标准以太网技术平台之上，已为众多的技术人员所熟悉，保证了其今后会随着以太网技术的发展而得到进一步创新。作为一个日渐流行的开放标准，EtherNet/IP的技术优势可满足自动化领域的广泛需求。预计采用这一事实上的统一标准的设备到2008年将以两位数百分比加速增长，这为所有参与者提供了巨大的商机。中国经济正以每年10%的速度递增，EtherNet/IP技术能够为这一快速发展提供帮助。
Ethernet 规格是1985年IEEE 802.3 标准的基础。它详细说明了物理层和较低级软件层。而与 TCP/IP相结合, Ethernet成为世界上应用最广的网络技术。
EtherNet/IP控制网络基本性能包括：决定性控制、具有应用需要的性能、故障容错和故障措施、远程配置、数据收集和诊断、低成本器械连接、总线支持设备、内部安全（针对某些应用）和开放式网络标准等。其价值在于：对于商业企业整合简单，把生产规划和控制、质量控制、可追踪性、维持系统等融为一体；它是高速度、高带宽网络，便于实现网络融合，驳接区域更广的连接设备；通过现成专家服务、远程专家诊断、部署低成本通用硬件等手段实现应用的经济与便捷；通过无线、智能供配电、TCP/IP 应用等推进技术持续发展。
EtherNet/IP的应用已形成趋势，在汽车、食品饮料、轮胎等制造业，以及电力、交通、石化、冶金、安防、水处理等应用领域有超过50万个安装节点。未来国内工业以太网市场的应用前景将更加广阔，许多以前从未涉足的相对保守的领域内也将看到工业以太网的身影。
迄今为止，已有超过150个注册EtherNet/IP供货商 ，他们提供编程逻辑控制器、人机接口、多I/O平台、电子管歧管、天平、条码扫描设备、运动控制器、驱动控制器、解算装置/接口、电力智能监控单元、识别站点、EtherNet/IP串行接口、IP67 EtherNet/IP 连接器、Ethernet 诊断工具、过程总线FF链接设备、交换机等相关配套设备。
工业以太网不但能帮助企业为车间设备增加以太网连接，还能为企业提供所需的高新技术。同时可管理交换机能够以可控方式接入网络，因此，企业不但能对实时数据作出适当的响应，还能延长关键流程的正常运行时间。下面是一个典型的工业以太网在企业中的应用。
图2 网络拓扑图
比较典型的应用有美国安海斯-布希公司(百威啤酒)部署 EtherNet／IP。在每小时70000瓶灌装线上配置思科 Catalyst 2955 系列工业等级以太网交换机，通过8个 ControlLogix控制器、495个 PowerFlex变频器、120 个Flex IO 现场站和5个 PanelView人机界面实现现场控制。EtherNet／IP网络不仅能够为百威啤酒的控制器、机器人、过程控制设备提供实时数据通讯，而且还能够为更高一层的商务系统提供支持。
再如，2003年，通用汽车公司宣布将EtherNet/IP作为其全球汽车制造生产控制系统的统一标准，并将于2007年1月1日前完成他们在全球60多个工厂的生产控制系统整合工作。目前，通用汽车的工业以太网战略已经取得显著的成果，在国内的上海通用以及其所属的外地基地都采用了工业以太网解决方案。最近的一个案例是2006年1月，通用汽车（巴西）公司实施了思科工业以太网解决方案。这是基于思科 Catalyst 2955工业等级交换机的新型基础架构，为巴西通用打造了一个集数据、音频及多媒体服务一体的智能网络，可以整合有关汽车制造的所有程序，在一个统一综合的网络平台上进行生产开发、装配、销售及物流。
可以预计，EtherNet/IP解决方案将通过紧密地整合现代工厂的程序，真正使工厂变得更加高效，帮助用户根据精确实时的信息做出决策，从而满足了面向未来的现代制造页的需求。
摘自：思科人网络技术站
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众所周知，在企业信息系统中，以太网已经成为事实上的标准网络，将标准以太网延伸到工业实时控制，将很好地帮助用户获得更加开放集成的工业自动化和信息化的整体解决方案。 EtherNet/IP就是为实现这一目的的标准工业以太网技术，它是标准以太网和通用工业协议（CIP）的结合。EtherNet/IP满足从高精度时间同步（+-100ns）、分布式伺服控制、离散控制、过程控制到安全系统等所有工业应用要求，并支持现场和远程监视、诊断和组态；当然，EtherNet/IP产品也可使用其他标准以太网上的服务如HTTP、SNMP等.。这意味着，工业自动化和企业信息系统更直接的集成，比如，无须附加编程，相关人员就可方便地通过网页浏览器来组态、诊断并监视工厂设备。此外，EtherNet/IP还从EMC、安装防护等级各方面作出规定，保证EtherNet/IP产品的严格工业环境适应性。
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众人拾柴火焰高
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据业内著名的市场调查公司ARC Group针对工业以太网市场提供的报告称，2002～2007年间，每年的工业网络接口递增率高达84%！而2003～2008年间，与工业以太网紧密相关的DCS产品和PLC产品的市场容量年增长率分别达到15%和14%。随着交换网络通信技术的产生和发展,工业以太网技术正在快速地进入工业应用场合。
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图1：ARC咨询组 “全球工业Ethernet市场直至2009年概况和预测”
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请负责设计的美编重新画柱状图（图1右下角），重新画应用架构图
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对于用户来讲，复杂技术的开放性、一致性和易于使用性是用户越来越迫切的需求。以及出自削减由独立于制造商、系统范围的工程设计而引起的成本的种种考虑，推动了工业以太网技术快速进入现场级的应用。为了在竞争越来越激烈的制造业中取得成功，无论企业的规模如何，都必须更加快速地响应客户的要求，并为客户提供优质产品之外的其它价值。实现这些目标的最佳方式是实时、深入地了解整个制造企业的全部重要数据和商业资源。这是工业以太网部署的源动力。
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对于厂商来讲，工业以太网是新的掘金“富矿”，其应用和关联增值业务能够带来丰厚的效益，同时帮助客户建立面向未来的新平台。例如思科系统公司致力于帮助制造商建立协作制造环境，实现思科智能网络制造（INM），为制造运作提供顺畅、安全的数据可视性和极高的灵活性。作为思科INM计划的一部分，思科工业以太网解决方案能够弥补办公室与生产车间之间的缺口，同时提供可视性和灵活性，帮助制造企业将制造车间转变成战略性企业资源，从而创造新的现代工业奇迹。
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思科公司一直致力于EtherNet/IP解决方案的应用推广，以帮助中国的工业企业提高竞争力。思科认为，Ethernet/IP工业网络解决方案的出现，对工业领域具有十分重要的意义，不仅提供了从工业层到企业网络的一整套无缝整合系统，更重要的是它建立在标准以太网技术平台之上，已为众多的技术人员所熟悉，保证了其今后会随着以太网技术的发展而得到进一步创新。作为一个日渐流行的开放标准，EtherNet/IP的技术优势可满足自动化领域的广泛需求。预计采用这一事实上的统一标准的设备到2008年将以两位数百分比加速增长，这为所有参与者提供了巨大的商机。中国经济正以每年10%的速度递增，EtherNet/IP技术能够为这一快速发展提供帮助。
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工业以太网的价值
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Ethernet 规格是1985年IEEE 802.3 标准的基础。它详细说明了物理层和较低级软件层。而与 TCP/IP相结合, Ethernet成为世界上应用最广的网络技术。
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EtherNet/IP控制网络基本性能包括：决定性控制、具有应用需要的性能、故障容错和故障措施、远程配置、数据收集和诊断、低成本器械连接、总线支持设备、内部安全（针对某些应用）和开放式网络标准等。其价值在于：对于商业企业整合简单，把生产规划和控制、质量控制、可追踪性、维持系统等融为一体；它是高速度、高带宽网络，便于实现网络融合，驳接区域更广的连接设备；通过现成专家服务、远程专家诊断、部署低成本通用硬件等手段实现应用的经济与便捷；通过无线、智能供配电、TCP/IP 应用等推进技术持续发展。
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现代工业“交响曲”
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EtherNet/IP的应用已形成趋势，在汽车、食品饮料、轮胎等制造业，以及电力、交通、石化、冶金、安防、水处理等应用领域有超过50万个安装节点。未来国内工业以太网市场的应用前景将更加广阔，许多以前从未涉足的相对保守的领域内也将看到工业以太网的身影。
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迄今为止，已有超过150个注册EtherNet/IP供货商 ，他们提供编程逻辑控制器、人机接口、多I/O平台、电子管歧管、天平、条码扫描设备、运动控制器、驱动控制器、解算装置/接口、电力智能监控单元、识别站点、EtherNet/IP串行接口、IP67 EtherNet/IP 连接器、Ethernet 诊断工具、过程总线FF链接设备、交换机等相关配套设备。
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工业以太网不但能帮助企业为车间设备增加以太网连接，还能为企业提供所需的高新技术。同时可管理交换机能够以可控方式接入网络，因此，企业不但能对实时数据作出适当的响应，还能延长关键流程的正常运行时间。下面是一个典型的工业以太网在企业中的应用。
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图2 网络拓扑图
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比较典型的应用有美国安海斯-布希公司(百威啤酒)部署 EtherNet／IP。在每小时70000瓶灌装线上配置思科 Catalyst 2955 系列工业等级以太网交换机，通过8个 ControlLogix控制器、495个 PowerFlex变频器、120 个Flex IO 现场站和5个 PanelView人机界面实现现场控制。EtherNet／IP网络不仅能够为百威啤酒的控制器、机器人、过程控制设备提供实时数据通讯，而且还能够为更高一层的商务系统提供支持。
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再如，2003年，通用汽车公司宣布将EtherNet/IP作为其全球汽车制造生产控制系统的统一标准，并将于2007年1月1日前完成他们在全球60多个工厂的生产控制系统整合工作。目前，通用汽车的工业以太网战略已经取得显著的成果，在国内的上海通用以及其所属的外地基地都采用了工业以太网解决方案。最近的一个案例是2006年1月，通用汽车（巴西）公司实施了思科工业以太网解决方案。这是基于思科 Catalyst 2955工业等级交换机的新型基础架构，为巴西通用打造了一个集数据、音频及多媒体服务一体的智能网络，可以整合有关汽车制造的所有程序，在一个统一综合的网络平台上进行生产开发、装配、销售及物流。
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可以预计，EtherNet/IP解决方案将通过紧密地整合现代工厂的程序，真正使工厂变得更加高效，帮助用户根据精确实时的信息做出决策，从而满足了面向未来的现代制造页的需求。
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