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工業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域舉足輕重

2013/5/28 16:38:11

在一個(gè)自動(dòng)化工廠中，包括工業(yè)以太網(wǎng)(Industrial Networking)、可程序邏輯控制器(PLC)、伺服驅(qū)動(dòng)器、IO、HMI等，都是極受重視的項(xiàng)目。以臺(tái)灣出口產(chǎn)品中最知名的工具機(jī)臺(tái)(CNC)為例，一個(gè)完整的車床、洗床、磨床等，幾乎涵蓋了以上的所有關(guān)鍵組件。

　　在這些關(guān)鍵組件中，工業(yè)以太網(wǎng)的角色舉足輕重。因?yàn)樵诠S自動(dòng)化產(chǎn)在線，信息的傳遞都是透過工業(yè)以太網(wǎng)來進(jìn)行鏈接。工業(yè)以太網(wǎng)不只能用于工業(yè)自動(dòng)化，包括運(yùn)動(dòng)控制、智能電網(wǎng)、高鐵車廂、捷運(yùn)閘門連貫、紡織機(jī)、工具機(jī)等，都是工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用范圍。

　　工業(yè)以太網(wǎng)的傳輸線與一般PC所使用的以太網(wǎng)絡(luò)線相同。傳統(tǒng)的工業(yè)傳輸線路，包括地址線、數(shù)據(jù)線與控制線等，必須采用一大捆的并行線路，但透過工業(yè)以太網(wǎng)，只需要一條線就可以傳送命令來控制數(shù)據(jù)，不需要使用數(shù)量龐大的線材。而工業(yè)以太網(wǎng)也擁有工業(yè)應(yīng)用所需要的容余、以及時(shí)間定時(shí)管理等功能，盡管工業(yè)以太網(wǎng)與家用的PC以太網(wǎng)并非完全相同，然而其精神是一致的。

　　對(duì)于工業(yè)以太網(wǎng)，各家大廠都推出自有標(biāo)準(zhǔn)。例如西門子的自有標(biāo)準(zhǔn)為ProFiNET、美國(guó)的ROCK WELL標(biāo)準(zhǔn)叫做EtherNetIP、德國(guó)Beckhoff推的是EtherCAT、奧地利的B&R則主推Ethernet Powerlink，每家大廠都推出自有的協(xié)議，其心態(tài)無非希望市場(chǎng)都來使用自家的協(xié)議，如此一來，可以球員兼裁判，但也導(dǎo)致市場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)紛亂無章。

　　各家廠商盡管都有自家標(biāo)準(zhǔn)，但為了市場(chǎng)占有率，也必須支持其他廠商的協(xié)議。只是工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)如此繁多，又該怎么做？

　　目前市場(chǎng)上存在許多解決方法，例如采用ASIC，但只能選擇固定種類的協(xié)議。有些廠商則將各種不同協(xié)議做成小型的模塊，因應(yīng)客戶需求，更改模塊來支持不同協(xié)議。但缺點(diǎn)是必須針對(duì)不同協(xié)議，做出多種模塊，不只成本提高，在管理上也不具靈活性。這些方式，盡管都能解決問題，但都不是最佳的方案。

　　其實(shí)要解決這些問題，需要一顆FPGA就夠了。FPGA由于是可程序邏輯芯片，因此要什么協(xié)議，只需要把該協(xié)議的IP寫入FPGA里就能支持一次搞定，完全擁有彈性與靈活性。