以太網(wǎng)成為一種流行的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，并被廣泛用于局域網(wǎng)（LAN）和廣域網(wǎng)（WAN），已經(jīng)有四十多年了。以太網(wǎng)提供了一種快速、可靠的數據傳輸方式，是工業(yè)自動(dòng)化和控制系統中連接設備常用的協(xié)議。

以太網(wǎng)集成的一個(gè)主要優(yōu)勢是能夠連接多個(gè)設備和系統，允許在它們之間傳輸數據和信息。這樣不同設備和系統（如傳感器、執行器和控制器）就能夠集成到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中，從而更容易監視、控制并實(shí)現過(guò)程的自動(dòng)化。

01 不同通信協(xié)議和數據格式

然而，當通過(guò)以太網(wǎng)集成設備和系統時(shí)，重要的是要考慮每個(gè)設備使用的不同通信協(xié)議和數據格式。這是因為不同的設備可能使用不同的通信協(xié)議和數據格式，從而難以在它們之間交換信息。

為了應對這一挑戰，最好是在控制器內部轉換不同的通信協(xié)議，控制器充當不同設備和系統之間的橋梁以及標準化點(diǎn)?？刂破骺梢栽诓煌膮f(xié)議和格式之間轉換數據，從而可以在互不兼容的設備和系統之間交換信息。它還為支持和維護人員提供一個(gè)中心點(diǎn)，以便查看數據并在出現問(wèn)題時(shí)進(jìn)行故障排除。

翻譯設備有很多選擇，但建議使用機架內通信模塊。這些模塊可以在多個(gè)方面降低復雜性，包括布線(xiàn)、“黑匣子”數據映射、面板空間，有時(shí)還會(huì )降低成本，同時(shí)保持集中控制。

在理想工廠(chǎng)車(chē)間中，所有設備都使用同一種協(xié)議。然而，由于需要利用全球各地的多種解決方案以實(shí)現最大價(jià)值，這種理想場(chǎng)景很難實(shí)現。在規劃升級或在設施中引入新設備時(shí)，最好方法是統一通信協(xié)議。在將設備集成到網(wǎng)絡(luò )之前，將其升級到標準設備通常是值得的。從頭開(kāi)始是一個(gè)更好的起點(diǎn)，額外的投資成本將在系統的生命周期內獲得投資回報（ROI）。

02 升級到以太網(wǎng)的優(yōu)勢

由于以太網(wǎng)技術(shù)支持高速數據傳輸（10 Mbps到100 Gbps），用戶(hù)可以實(shí)時(shí)控制和收集數據，這是生產(chǎn)制造商和工業(yè)設施的理想場(chǎng)景。此外，增加的帶寬可以在設備之間實(shí)現更快、更高效的數據傳輸，從而獲得更快的響應。

由于帶寬很高，可以傳輸更多的數據，因此可以將大量設備和系統集成到自動(dòng)化過(guò)程中。這些設備包括可編程邏輯控制器（PLC）、分布式控制系統（DCS）、監控和數據采集（SCADA）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設備和無(wú)線(xiàn)系統等。PLC和DCS被認為是先進(jìn)的控制系統。通過(guò)以太網(wǎng)將它們集成到過(guò)程中，與傳統協(xié)議相比，用戶(hù)可以在整個(gè)自動(dòng)化過(guò)程中提高性能和響應。

以太網(wǎng)是一個(gè)強大而穩定的網(wǎng)絡(luò )框架，與串行通信和現場(chǎng)總線(xiàn)等其它網(wǎng)絡(luò )協(xié)議相比具有更多的可能性。以太網(wǎng)還提供容錯和故障切換功能，即使在故障情況下，網(wǎng)絡(luò )也能正常工作。

在運營(yíng)技術(shù)（OT）和信息技術(shù)（IT）領(lǐng)域，以太網(wǎng)是獲得普遍理解和接受的通訊協(xié)議。設計、開(kāi)發(fā)、安裝和支持以太網(wǎng)系統的人員，比了解替代協(xié)議的人員加起來(lái)還要多。這種理解有助于為協(xié)作和最終的IT/OT融合提供一個(gè)通用平臺。

使用以太網(wǎng)雖然初始成本可能較高，但其長(cháng)期效益會(huì )超過(guò)初始投資成本，還能減少未來(lái)的麻煩，包括減少停機時(shí)間，解決無(wú)人理解的通信問(wèn)題，資源靈活性，或者幫助公司收集數據并輕松地將關(guān)鍵標簽傳遞給那些更高級別的系統。

作者：Bryan Little

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