工业以太网如何提高网络的可扩展性

工业以太网解决方案的采用已经上升了一段时间，因为自动化行业从PROFIBUS和CAN等串行协议转向基于以太网的替代方案，如PROFINET和EtherCAT。根据IMS Research2013年的一项研究，到2016年，仅在过程工业中使用工业以太网就应该比2011年的水平翻一番。12015年的一份供应商报告显示，虽然工业以太网协议在整体市场份额方面仍落后于现场总线（33%至67%），但它们的增长速度是其两倍多（17%对7%）。

是什么推动了工业以太网的采用？

以太网解决方案在传统现场总线上获得如此大优势的原因主要涉及以太网电源的卓越带宽和速度，以及由于大型、成熟的产品生态系统而具有出色的灵活性和成本效益。此外，以太网是一种熟悉的技术，几十年前首次进入办公室局域网。

以太网采用的另一个主要驱动力是：工业物联网的兴起。IIoT的巨大规模及其无数的设备和IP网络正在将硬连线发射器和串行现场总线推向极限。例如，这种趋势可以在HART协议系列的发展中看到。

更具体地说，WirelessHART的普及意味着许多用于测量的动态变量现在正在由设备交换，而不是许多传统自动化协议的单一变量运动。在Modbus RTU寄存器中映射所有这些数字将是缓慢而艰苦的工作。像Modbus RTU等基于串行的协议也不足以执行智能设备管理，而智能设备管理对IIoT越来越重要。

IIoT正在将硬连线发射器推向极限

因此，HART-IP的开发支持标准IEEE 802.3以太网和IEEE 802.11 Wi-Fi。与许多其他工业以太网协议一样，它通过处理实时数据和其他形式的流量，使企业IT和自动化及控制系统更紧密地结合在一起。这允许工厂网络的更大可扩展性，同时能够使用一组技术（以太网）而不是许多技术来节省成本。

基于以太网的融合网络与自组织系统

由于上述许多优点，以太网是IIoT的理想物理层。在其上运行的工业协议可以帮助整合曾经由不同的基于串行的现场总线完成的大部分工作，从而允许将离散的工厂设备池整合到融合网络中。为给定设置选择实际的工业以太网协议将在很大程度上取决于确定性要求、已经到位的基础设施以及组织是否需要或需要额外的硬件和软件组件等因素。

以太网简化工业网络

HART-IP适用于处理实时数据和其他形式的流量，因为它与HART和WirelessHART共享一个应用层。在其他应用中，像EtherNet/IP这样的东西可能更适合在标准以太网基础设施中工作并连接TCP / IP流量。或者，EtherCAT可能是动态处理的正确选择，它可以减少CPU负载并消除对交换机和集线器的依赖。

对于许多制造商来说，混合以太网解决方案将是最佳途径。使用解决方案，例如具有PriorityChannel的RapID网络平台接口™可以帮助支持所有领先的协议，同时消除以太网网络流量的不利影响。

审核编辑：郭婷