工業(yè)自動(dòng)化中的傳感網(wǎng)絡(luò)

傳感器是工業(yè)應(yīng)用的重要組成部分。IHS 估計(jì)，2013 年有超過(guò) 1 億個(gè)離散傳感器被運(yùn)往工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。這些傳感器在尺寸、用途和功能方面差異很大。并非所有傳感器都小而簡(jiǎn)單：有些傳感器提供廣泛的功能并能夠連接到更廣泛的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。這些功能更強(qiáng)大的傳感器對(duì)于從工業(yè)環(huán)境中收集數(shù)據(jù)變得至關(guān)重要。他們正在幫助邁向工業(yè)自動(dòng)化的下一階段，無(wú)論這被稱為先進(jìn)制造、“工業(yè) 4.0”還是其他東西。

作為一個(gè)簡(jiǎn)要的概述，IHS 將“工業(yè) 4.0”一詞視為許多因素和趨勢(shì)的組合，包括工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、分布式智能、網(wǎng)絡(luò)安全、大數(shù)據(jù)和分析等，并將這些結(jié)合起來(lái)創(chuàng)建一個(gè)智能工廠。 傳感器提供了從生產(chǎn)線和工廠收集大量數(shù)據(jù)的巨大潛力，這些數(shù)據(jù)可以越來(lái)越多地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分發(fā)、分析，然后用于做出更明智的決策。好處包括安全改進(jìn)、正常運(yùn)行時(shí)間增加、能源成本降低以及維護(hù)更快或更容易。然而，存在潛在的安全問(wèn)題。

當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，它需要一個(gè)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的傳感器。可聯(lián)網(wǎng)傳感器仍然只占市場(chǎng)的一小部分，大量使用基本信號(hào)將信息傳輸?shù)娇?a href="http://ttokpm.com/v/tag/1315/" target="_blank">編程邏輯控制器 （PLC）。那些能夠直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的傳感器通常也具有一定程度的智能，可以減輕 PLC 或其他控制器的負(fù)載。

這些傳感器與各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行通信，無(wú)論是基于以太網(wǎng)還是基于現(xiàn)場(chǎng)總線。AS-i 和 IO-Link 這兩種更面向傳感器的技術(shù)也得到了強(qiáng)調(diào)（IHS 將它們定義為現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)）。很明顯，絕大多數(shù)可聯(lián)網(wǎng)傳感器使用基于現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)，通常是 HART 或 PROFIBUS。估計(jì)有五分之一的設(shè)備使用 AS-i，盡管有些人并不認(rèn)為它是一種真正的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，但 AS-i 已被廣泛使用，并已被大多數(shù)主要傳感器制造商采用。

IO-Link 有可能成為未來(lái) AS-i 的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。但是，目前缺乏傳感器供應(yīng)商的支持，并且 AS-i 具有安全變體這一事實(shí)可能會(huì)對(duì) IO-Link 的采用產(chǎn)生負(fù)面影響。作為回應(yīng)，IO-Link 安全小組最近成立，其主要目標(biāo)是建立該技術(shù)的安全變體。一旦這一點(diǎn)可用并得到證實(shí)，它應(yīng)該會(huì)進(jìn)一步提高 IO-Link 目前正在經(jīng)歷的出色采用率。

其余 12% 的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采用份額被分配給多個(gè)以太網(wǎng)變體。以太網(wǎng)變體與現(xiàn)場(chǎng)總線一樣多，但它們進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間要年輕得多，因此尚未被廣泛采用?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)當(dāng)然不會(huì)在一夜之間消失，但??傳感器網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)的增長(zhǎng)速度更快。推動(dòng)這一趨勢(shì)的因素有很多，但最重要的是與其他已經(jīng)通過(guò)以太網(wǎng)廣泛聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的輕松集成和互操作性，無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 形式還是其他確定性變體。

以太網(wǎng)采用的普及和增長(zhǎng)已從消費(fèi)者/企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中過(guò)濾掉。它首先用于工業(yè)信息級(jí)別，然后是控制器級(jí)別，現(xiàn)在正在慢慢地在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)別上看到。從現(xiàn)場(chǎng)總線到以太網(wǎng)的過(guò)渡需要時(shí)間，因?yàn)楣S和大型工廠很少進(jìn)行改裝。這意味著大部分網(wǎng)絡(luò)將繼續(xù)基于現(xiàn)場(chǎng)總線，或者在一段時(shí)間內(nèi)可能是以太網(wǎng)/現(xiàn)場(chǎng)總線混合。因此，雖然先進(jìn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的大門(mén)已經(jīng)打開(kāi)，但我們距離“工業(yè) 4.0”以及聯(lián)網(wǎng)傳感器陣列可以帶來(lái)的好處還有很長(zhǎng)的路要走。

審核編輯：郭婷