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现场总线/工业以太网 |
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现场级联网技术的新进展 |
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2006年9月4日，由中国PROFIBUS用户组织（CPO）和PROFIBUS国际组织（PI）共同在北京长城饭店举行了“PROFIBUS和PROFINET最新技术新闻发布会”。值得关注的是，此次PI在中国首次发布的IO-Link技术，一种将传统和智能的执行器和传感器集成在自动化系统中的低成本的通信接口技术。
无独有偶，几乎就在差不多一个月前，ODVA组织宣布，新的CompoNet规范的第一版已经通过了其技术评审委员会的认可，并将由ODVA在CIP Networks Library和相关网络规范的下一个出版周期出版。据介绍，作为整个CIP Networks家族－DeviceNet, ControlNet and EtherNet/IP－的新成员，CompoNet可以在一个网络上通过配置工具来提供高速通信、高效构建、简单设置和高可靠性，从而满足使用大量简单传感器和起动器的应用的要求。
新技术的特色和进展
迄今为止，关于这两种新的现场级网络应用规范资料还并不太多。据中国PROFIBUS资格中心主任唐济扬透露，IO-Link是一种独立于现场总线的通信接口，其主要优点在于：可以将传统的、智能的执行器和传感器（诸如，阀门组件，马达启动器，光学传感器，光栅，模拟信号，RFID，执行器等）集成在自动化系统中；可以实现传统传感器与智能传感器的混合运行，而无需任何附加成本；它使用现有的各种通信系统减少了连接执行器和传感器的接口类型；通向执行器和传感器的最末几米，可以采用点对点连接方式使用通常的非屏蔽标准电缆来连接，降低了电缆成本；在2ms内，可以完成循环的、确定的过程数据及诊断数据的传输，满足了广泛的应用要求；集中的故障诊断与跟踪，到达执行器与传感器级（不仅限于IO模块级别）等等。
对于该项新技术的进展情况，2006年秋季，PI将制定在现场总线或基于以太网的通信系统内IO-Link的集成规范。今年晚些时候，在德国纽伦堡举行的国际工业自动化展览会上，将展出其原型解决方案。预计2007年开始有系列产品问世。
相对而言，CompoNet提供了一个先进的物理层，能将信号衰减和传输延迟最小化，并给用户提供一个具有4Mbps、3Mbps、1.5Mbps和93.75kbps等各种数据率灵活的网络架构，还能通过中继器实现高达1500米的总网络覆盖长度。ODVA的执行董事Katherine Voss表示：“CompoNet很容易进行配置和维修，并带有全面的内置查错功能，这使之成为适合用于提高生产效率的高效网络。”。ODVA技术评审委员会成员的Jeff Jurs表示：“CompoNet让用户可以高效快速地向传感器和起动器收发大小以比特和字节的数据。结合CIP能够在工厂层配置和收集数据的独特优势，信息可以流通于整个企业。”
CompoNet规范的开发由ODVA CompoNet特别开发小组牵头，成员包括欧姆龙公司和罗克韦尔自动化公司。为了开发这个新网络技术的开放式标准，下一步将推出用于CompoNet设备的ODVA一致性测试。ODVA成员有望在2006年内开始供应通过了CompoNet一致性测试的产品。
分析
多年以来低成本的底层工业网络市场一直由AS-i这一比特级总线技术所主导，它是一种针对简单的二进制设备的廉价的联网方案。AS-i据说目前已经超过了一千万个安装节点。正是有了AS-i的基础，大大减少了ODVA和PI在扩展进入底层网络应用时的工作量。实际上，西门子早就把AS-i作为Profibus下面一层的网络标准方案的一部分。
综观两类新的技术规范，我认为其共同点在于：两种技术都不是基于以太网的规范，而是一种底层的比特级传输的工业网络。二者的重点都是围绕低成本的应用需求，有利于我国现有的执行器和传感器加入到现代的自动化系统中，符合我国目前的国情和机械控制应用需求。
据个人理解，IO-Link与CompoNet相互之间并非竞争关系，它们是对各自的现有网络架构的完善和扩展，通过不同的途径提高各自工业网络标准的实用价值。IO-Link不能算是一种单独的工业网络，而只是一种简单的协议，利用现有的点对点连接技术增加网络效率，增加设备间的信息交换能力。而CompoNet则是一套完整的网络技术，具备完整的独立的拓扑特性、线缆规格和连接器规范。CompoNet主要提供一种低成本的机械控制方案，可以看作是对AS-i应用的有力挑战。尽管CompoNet与AS-i都具有低成本的特点，但相比较而言，CompoNet的关键优势在于其更佳的网络性能，以及CIP协议的应用。
IO LINK的现场应用
另外还有一个比较有意思的事情是，CompoNet是ODVA颁布的第一套非罗克韦尔自动化主导开发的网络规范。取而代之的是，它是由ODVA的其他成员以及领先的离散传感器供应商Omron公司首先将CompoNet作为自己原有的CompoBus/S总线的物理层，并增加ODVA的通用工业协议CIP作为应用层之后才推出的。(end)
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(11/1/2006) |
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