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通用汽車公司(GM)在紐約州新建的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廠將使用一種基于以太網(wǎng)的協(xié)議來(lái)連接各車間數(shù)以百計(jì)的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)。這個(gè)決策既表明以太網(wǎng)在工廠自動(dòng)化領(lǐng)域正不斷取得進(jìn)展,同時(shí)也表明以太網(wǎng)本身尚存在一些缺點(diǎn)。這家GM工廠將使用FL網(wǎng),這是一種基于以太網(wǎng)但確定性強(qiáng)于以太網(wǎng)的協(xié)議。目前,該協(xié)議在美國(guó)的應(yīng)用還很少。
FL網(wǎng)在亞洲得到了許多公司的支持,但GM表示它只是為了方便才選擇了這個(gè)協(xié)議。
FL網(wǎng)仍使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)卡和電纜,并主要用于工廠現(xiàn)場(chǎng)控制器和控制室數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。“由于FL網(wǎng)同以太網(wǎng)非常相似,我們感到很方便,”這家工廠的一位電氣工程師Mike White表示,“我們可以使用以太網(wǎng)集線器和以太網(wǎng)電纜。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)一樣速度快,所有元件都很便宜而且都是最先進(jìn)的?！?
盡管GM公司使用FL網(wǎng)是一個(gè)孤立的事件,但工業(yè)自動(dòng)化分析家認(rèn)為這次安裝具有重要意義,因?yàn)樗砻?已經(jīng)有一家重要的制造商希望把以太網(wǎng)應(yīng)用到工廠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上。
“制造業(yè)的每個(gè)人都在問(wèn),‘如何使以太網(wǎng)同工廠里的設(shè)備網(wǎng)進(jìn)行通訊？’”工業(yè)控制咨詢公司總裁Tom Bullock表示,“他們知道,只有既允許工廠里的宿主計(jì)算機(jī)同工廠現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備和機(jī)器進(jìn)行通訊,同時(shí)也允許同外面的客戶和供應(yīng)商進(jìn)行通訊的技術(shù)才是尖端技術(shù)?！?
現(xiàn)在,希望把工廠現(xiàn)場(chǎng)同控制室連接起來(lái)的制造商已經(jīng)使用一個(gè)復(fù)雜的三層協(xié)議堆棧來(lái)實(shí)現(xiàn)工廠現(xiàn)場(chǎng)傳感器同工業(yè)控制器的信息交換,然后這些工業(yè)控制器再同控制室計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換。
目前,FL網(wǎng)、以太網(wǎng)/IP和Profinet等一些相互競(jìng)爭(zhēng)的協(xié)議已經(jīng)允許制造商把三層堆棧削減到兩層。
一些分析家預(yù)期,在不久的將來(lái),這些協(xié)議將在工廠現(xiàn)場(chǎng)起一個(gè)重要作用。ARC咨詢集團(tuán)最近的一個(gè)研究預(yù)測(cè),在今后的兩三年中,以太網(wǎng)在工廠應(yīng)用中的使用將會(huì)增加84%。
此外,制造商在基于以太網(wǎng)的協(xié)議的選擇上并不一致。美國(guó)的工廠主要使用以太網(wǎng)/IP,而歐洲和亞洲的工廠則分別選擇Profinet和FL網(wǎng)。
GM強(qiáng)調(diào),FL網(wǎng)在該公司的使用還很有限,而且該公司也在使用其它類似的協(xié)議,特別是以太網(wǎng)/IP協(xié)議。實(shí)際上,該協(xié)議在新工廠的這個(gè)安裝項(xiàng)目是迄今為止在北美最大的一個(gè)。分析家說(shuō),FL網(wǎng)在這里還很少見,許多美國(guó)的自動(dòng)化工程師甚至還沒(méi)有聽說(shuō)過(guò)它。
但是,FL網(wǎng)在日本已經(jīng)得到了26家著名公司的支持,包括Fanuc、富士電子、日立、松下、NEC、日產(chǎn)、歐姆龍、三洋、夏普、東芝和豐田。
工廠自動(dòng)化工程師表示,基于以太網(wǎng)的協(xié)議(如FL網(wǎng))是需要的,因?yàn)橐蕴W(wǎng)本身的確定性不夠,不能在制造機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)可靠的信息傳送。他們說(shuō),這些機(jī)器對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于控制室應(yīng)用。
“人們一直認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)確定性程度較低,不足以用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)任務(wù),因而制訂了各種基于以太網(wǎng)的協(xié)議,所有這些改進(jìn)的協(xié)議都包含某種專利現(xiàn)場(chǎng)總線,”FL網(wǎng)的支持者、歐姆龍電子公司網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理Bill Arnold指出。
大多數(shù)自動(dòng)化工程師認(rèn)為,現(xiàn)在還沒(méi)有哪一個(gè)協(xié)議看起來(lái)會(huì)成長(zhǎng)為全球性的主導(dǎo)者。
作者:李默力
圖:GM將在紐約州新建的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廠使用一種基于以太網(wǎng)的協(xié)議來(lái)連接其數(shù)以百計(jì)的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)。
