以太網(wǎng)市場潛力無限 施耐德電氣中國公司 新產品發(fā)展經(jīng)理華镕先生：施耐德電氣是工業(yè)以太網(wǎng)的堅定支持者，也是極力推薦者和使用者，早在1998年，國內很多廠商正在極力推廣現(xiàn)場總線的時候，施耐德已經(jīng)在各種展覽會和介紹會上，演講ModbusTCP和基于因特網(wǎng)、Web技術的“透明工廠”的解決方案了。 8年的時間飛速而過，我們可喜地看到：越來越多的用戶、廠商、集成商在使用帶以太網(wǎng)接口的產品，隨著以太網(wǎng)設備（集線器、交換機、收發(fā)器等）的價格走低（每年約下降10％～15％），以太網(wǎng)方案會有更大的市場。 “一網(wǎng)到底”并非神話，而是實實在在的解決方案，比如施耐德電氣已經(jīng)提供了從上至下的以太網(wǎng)方案。但對用戶來說，滿足他們的需求未必就一定要一個單一的統(tǒng)一網(wǎng)絡實現(xiàn)。用戶不希望在所有的項目中，使用同一廠家的產品；同時，為了保護已有的用戶投資，也沒必要使用同一種網(wǎng)絡；這就有了不同網(wǎng)絡的互連問題。目前有很多廠商提供不同網(wǎng)絡的連接解決方案，例如施耐德也提供從Modbus和Modbus＋到以太網(wǎng)的網(wǎng)關產品，就是要滿足用戶的這類需求。 最近幾年，各個廠商在工業(yè)以太網(wǎng)上做了巨大的投資和研發(fā)，已經(jīng)取得了重要成果，比如：IEC已經(jīng)通過了14種推薦的工業(yè)以太網(wǎng)標準。所以，用戶可以按照自己的要求，選擇不同的以太網(wǎng)協(xié)議和相關的產品，而且不同的以太網(wǎng)產品可以在同一個以太網(wǎng)上共存。 現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)將并存多年 羅克韋爾自動化 CIP工業(yè)網(wǎng)絡工程師何華先生：將以太網(wǎng)用于工業(yè)場合已經(jīng)走過了十幾年的歷程，羅克韋爾自動化是第一個將以太網(wǎng)用于工業(yè)場合的自動化公司。據(jù)ARC的統(tǒng)計，2004年，EtherNet/IP在工業(yè)以太網(wǎng)的市場占有率為25.4%，領先于其他眾多工業(yè)以太網(wǎng)。EtherNet/IP現(xiàn)在已經(jīng)是比較成熟的工業(yè)以太網(wǎng)，它基于標準TCP/IP以太網(wǎng)和通用工業(yè)協(xié)議（CIP）來解決實時性、功能安全、確定性和穩(wěn)定性。例如，通過CIP Safety來解決網(wǎng)絡的功能安全，通過CIP Sync來解決網(wǎng)絡設備的時間同步（正負100 ns），通過CIP Motion來滿足更高實時要求的分布式伺服控制，并且，結合成熟的以太網(wǎng)絡安全技術和系統(tǒng)來構筑EtherNet/IP的網(wǎng)絡安全。羅克韋爾自動化也在不斷發(fā)展和提供整體的信息安全解決方案。 工業(yè)以太網(wǎng)在一些行業(yè)的應用上已經(jīng)真正實現(xiàn)了一網(wǎng)到底，但對于另一些行業(yè)，現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)將會并存多年。網(wǎng)絡故障的快速恢復、本質安全等問題依然是制約以太網(wǎng)全面應用的主要障礙，相信隨著技術的進步，工業(yè)以太網(wǎng)將有著更廣泛的應用，并為用戶提供更多價值。 由于工業(yè)以太網(wǎng)的眾多優(yōu)點，特別是IT的無縫集成以及傳統(tǒng)現(xiàn)場總線無法比擬的帶寬，工業(yè)以太網(wǎng)在未來的5年估計將會有每年30％～40％的復合增長率。在中國市場，也將會有更大的增長率，但是實現(xiàn)這個增長可能會比全球推遲2～3年，在最初的2～3年也可能會有20％以上的增長。 工業(yè)以太網(wǎng)走入實際應用 安徽金隆銅業(yè)有限公司　工務部部長王習慶先生：我認為工業(yè)以太網(wǎng)技術的優(yōu)勢體現(xiàn)在：應用廣泛；成本低廉，目前，其網(wǎng)卡的價格只有CONTROLNET等專用網(wǎng)卡的十分之一或更低；通信速率高；軟硬件資源豐富；可持續(xù)性強，人們已自然地接受以太網(wǎng)這種通信方式，由此會吸引大量的技術投入，也就保證了以太網(wǎng)技術會得到更加快速和持續(xù)的發(fā)展；兼容性好；工控廠家的廣泛支持和應用。由于以上原因和技術進步，無論是國外知名的DCS廠商還是PLC廠商，出于各方面的因素的考慮，都紛紛推出了各自的工業(yè)以太網(wǎng)產品和網(wǎng)絡體系，以適應市場需求；并且也在技術上加以改進，以使其適應工業(yè)控制方面的要求。 另一方面，工業(yè)以太網(wǎng)技術的不足在于：缺乏統(tǒng)一的工業(yè)以太網(wǎng)硬件標準，在工業(yè)以太網(wǎng)線纜，接插件等方面均無統(tǒng)一標準；無統(tǒng)一的工控的應用層協(xié)議，由于以太網(wǎng)技術規(guī)范只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，在其上的網(wǎng)絡層和傳輸層協(xié)議，目前以TCP/IP協(xié)議為主。 而在與用戶應用程序接口的應用層協(xié)議中，數(shù)據(jù)結構等特性不適應工控的實時通信。因此，還要有個統(tǒng)一的應用層規(guī)范；實時性控制，雖然目前以太網(wǎng)的發(fā)展取得了本質的飛躍，產生了高速（100M）和千兆以太網(wǎng)，并且廣泛采用交換機和全雙工、信息優(yōu)先級等技術來避免沖突和碰撞，改進容錯技術等。但在應用過程中，還是要求謹慎地控制和核算系統(tǒng)的負荷，應控制在25%以下，以保證系統(tǒng)的可靠性。 作為有色金屬行業(yè)企業(yè)，我認為國內用戶采用以太網(wǎng)技術應有以下考核指標： ● 產品的適應能力，主要是產品能否適應工業(yè)控制場所的各種環(huán)境，如粉塵、溫度、污染、電磁干擾等，以及靈活多樣的安裝形式。 ● 系統(tǒng)的可靠性，主要是通信過程中對數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、有效性和容錯能力。 ● 系統(tǒng)的兼容性，指與其他廠家或通用以太網(wǎng)之間能否實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，從而最大限度地發(fā)揮以太網(wǎng)的優(yōu)勢。 系統(tǒng)的安全性，作為工業(yè)產品由于其具有較強的通用性，同時也就不可避免地要充分考慮網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全，增加防護措施。 系統(tǒng)實時監(jiān)控，由于負荷對系統(tǒng)的可靠和安全影響很大，因而對其進行實時監(jiān)控就十分重要，也便于解決通信中的其他問題。 我公司在采購自動化設備時，已經(jīng)非常重視與以太網(wǎng)的兼容性。其中絕大多數(shù)已具備以太網(wǎng)通信接口，并且也有很多實際應用，主要是在監(jiān)控層和生產管理信息化部分。其種類有DCS、PLC、PROFACE等，主要品牌有AB、GE、SIEMENS、HONEYWELL、PHOENIX等。 如何實現(xiàn)“一網(wǎng)到底” 赫思曼電子（上海）有限公司 自動化網(wǎng)絡解決方案部胡俊博士：從長遠角度來看，一網(wǎng)到底是一種趨勢。目前在工廠網(wǎng)絡的各個層次也都朝向以太網(wǎng)這個統(tǒng)一的平臺——以太網(wǎng)發(fā)展，但是在各層之間的連接往往通過采用PC、PLC或其他專用設備作為網(wǎng)關加以實現(xiàn)，而這些網(wǎng)關造成了同質網(wǎng)絡之間的相互隔離，從而使從上到下完全透明的工廠網(wǎng)絡成為一種理想。 如果需要實現(xiàn)一網(wǎng)到底，需要解決三個問題： 首先是應用層協(xié)議的統(tǒng)一。目前不少人認為工業(yè)以太網(wǎng)的應用層協(xié)議將來的發(fā)展可能會是多個標準的集合，就像現(xiàn)場總線國際標準一樣。但是對于一個企業(yè)，它可以指定惟一一種標準協(xié)議，在此基礎上實現(xiàn)一網(wǎng)到底。 第二，一網(wǎng)到底需要做到實時域與非實時域的隔離；一網(wǎng)到底意味著企業(yè)網(wǎng)絡與工業(yè)網(wǎng)絡直接連接，企業(yè)網(wǎng)絡對實時性的要求不高，而工業(yè)網(wǎng)絡有比較高的要求，甚至專用的實時協(xié)議還包括一些特別的報文。為了保證實時域與非實時域之間、一個實時域和另一個實時域之間不相互干擾，必須對實時域與非實時域進行隔離。比如一個PowerLINK的實時網(wǎng)絡在連接到上一級網(wǎng)絡時必須采用EPL網(wǎng)關，這個網(wǎng)關對于以太網(wǎng)協(xié)議是透明的，只是將實時報文和同步信息限制在實時域中。 第三，一網(wǎng)到底必須考慮網(wǎng)絡安全。在工業(yè)網(wǎng)絡與企業(yè)網(wǎng)絡之間、在有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡之間、企業(yè)網(wǎng)絡和INTERNET之間必須采用防火墻。赫思曼公司從2004年就推出了七層解析的完全狀態(tài)工業(yè)級防火墻，該防火墻已經(jīng)增加了卡巴斯基防病毒引擎，2005年已經(jīng)在揚子BASF安裝了21臺，滿足了需要“一網(wǎng)到底”的企業(yè)對于安全性方面的要求。 “一網(wǎng)到底”并非遙不可及 研華工業(yè)自動化事業(yè)群工業(yè)通信產品經(jīng)理鄧敏女士：目前看來，要實現(xiàn)企業(yè)真正的工業(yè)以太網(wǎng)“一網(wǎng)到底”，確實存在一定的障礙，比如實時性，以太網(wǎng)存在實時數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)競爭網(wǎng)絡資源的情況，但是隨著以太網(wǎng)交換機的引入、合適的調度策略的應用，一定程度上緩解了這種現(xiàn)象并可能最終得到解決。還有多播的問題，目前也有公司開發(fā)了一些協(xié)議，比如CGMP(思科組管理協(xié)議) 、IGMP Snooping(互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議竊聽)和GMRP(GARP多播注冊協(xié)議)，來解決此問題。 除了以上提到的技術層面的問題，更加現(xiàn)實的是現(xiàn)有底層智能儀器儀表的開發(fā)或者改進，使之能夠支持以太網(wǎng)接口和TCP/IP協(xié)議。以太網(wǎng)在工廠底層的應用，依賴于大量支持以太網(wǎng)接口和TCP/IP協(xié)議的底層智能儀表的出現(xiàn)。它們主要完成對現(xiàn)場設備的工作和狀態(tài)參數(shù)的采集，并通過網(wǎng)絡接口與高層網(wǎng)絡進行通信，除此之外，還應支持HTTP、FTP和工業(yè)以太網(wǎng)應用層協(xié)議等，以便通過互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)對設備進行監(jiān)控和管理。 由于目前企業(yè)內傳統(tǒng)儀器儀表占絕大多數(shù)，這也是“一網(wǎng)到底”的瓶頸之一，一些公司已經(jīng)開發(fā)出以太網(wǎng)接口模塊，比如研華公司的工業(yè)通信產品線中的端口服務器系列如ADAM-457×/EDG-450×可以把支持串行通信的傳統(tǒng)設備直接連入以太網(wǎng);除了支持虛擬串口傳輸方式，還支持TCP/IP協(xié)議。 我相信隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術問題的逐步得到解決，企業(yè)的現(xiàn)場設備和儀表支持以太網(wǎng)接口和TCP/IP協(xié)議的改造成功，“一網(wǎng)到底”似乎并不是一個遙遠的夢。 最后，工業(yè)以太網(wǎng)產品必須與其他聯(lián)網(wǎng)設備集成才能真正發(fā)揮技術優(yōu)勢，已經(jīng)有一些大廠商在著手推出“工業(yè)聯(lián)網(wǎng)解決方案”，研華公司作為知名專業(yè)的工控企業(yè)，提出了“Connect to the eWorld”以及“Ethernet links anywhere”的工業(yè)設備聯(lián)網(wǎng)解決方案。 我看工業(yè)以太網(wǎng) MOXA華東區(qū)工業(yè)以太網(wǎng)業(yè)務主管馬鋒先生：我們今天可以看到許多在兩三年前按兵不動的廠商已經(jīng)紛紛推出自己的工業(yè)以太網(wǎng)產品，如西門子、Phoenix Contact等。據(jù)業(yè)內著名的市場調查公司美國ARC Group針對國內工業(yè)以太網(wǎng)市場提供的報告稱，2002 ～2007年間，每年的工業(yè)網(wǎng)絡接口遞增率高達84%！而2003～2008年間，與工業(yè)以太網(wǎng)緊密相關的DCS產品和PLC產品的市場容量年增長率分別高達15%和14%?？梢哉f在2004年以前，國內工業(yè)以太網(wǎng)的市場還處于開發(fā)初期，其概念和產品對國內用戶來講還是一個新鮮事物，用戶對產品的選擇相對保守。在進入2004年以后，用戶渡過了最初的接觸期，對此類概念已逐步了解掌握，對產品及方案的選擇趨于多樣。而在進入2006年以后，整個市場步入了快車道，將呈現(xiàn)出更快速增長，我個人預計這種增長有可能是井噴式的增長。 有人稱工業(yè)以太網(wǎng)是個萬能膠，我覺得很形象。因為它幾乎在每一類工業(yè)領域都有涉足：電力、交通、石化、冶金、安防、水處理等等。未來國內工業(yè)以太網(wǎng)市場的應用前景將更加廣闊，許多以前從未涉足的相對保守的領域內也將看到工業(yè)以太網(wǎng)的身影。