PLC与DCS以太网升级的优势解析

作者 | Bryan Little

以太网是一个稳健的网络框架，它提供容错和故障切换功能，确保网络即使在故障情况下也能正常工作，比其它网络协议具有更多的可能性。

以太网成为一种流行的网络协议，并被广泛用于局域网（LAN）和广域网（WAN），已经有四十多年了。以太网提供了一种快速、可靠的数据传输方式，是工业自动化和控制系统中连接设备常用的协议。

以太网集成的一个主要优势是能够连接多个设备和系统，允许在它们之间传输数据和信息。这样不同设备和系统（如传感器、执行器和控制器）就能够集成到同一个网络中，从而更容易监视、控制并实现过程的自动化。

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不同通信协议和数据格式

然而，当通过以太网集成设备和系统时，重要的是要考虑每个设备使用的不同通信协议和数据格式。这是因为不同的设备可能使用不同的通信协议和数据格式，从而难以在它们之间交换信息。

为了应对这一挑战，最好是在控制器内部转换不同的通信协议，控制器充当不同设备和系统之间的桥梁以及标准化点。控制器可以在不同的协议和格式之间转换数据，从而可以在互不兼容的设备和系统之间交换信息。它还为支持和维护人员提供一个中心点，以便查看数据并在出现问题时进行故障排除。

翻译设备有很多选择，但建议使用机架内通信模块。这些模块可以在多个方面降低复杂性，包括布线、“黑匣子”数据映射、面板空间，有时还会降低成本，同时保持集中控制。

在理想工厂车间中，所有设备都使用同一种协议。然而，由于需要利用全球各地的多种解决方案以实现最大价值，这种理想场景很难实现。在规划升级或在设施中引入新设备时，最好方法是统一通信协议。在将设备集成到网络之前，将其升级到标准设备通常是值得的。从头开始是一个更好的起点，额外的投资成本将在系统的生命周期内获得投资回报（ROI）。

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升级到以太网的优势

由于以太网技术支持高速数据传输（10 Mbps到100 Gbps），用户可以实时控制和收集数据，这是生产制造商和工业设施的理想场景。此外，增加的带宽可以在设备之间实现更快、更高效的数据传输，从而获得更快的响应。

由于带宽很高，可以传输更多的数据，因此可以将大量设备和系统集成到自动化过程中。这些设备包括可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）、监控和数据采集（SCADA）、物联网（IoT）设备和无线系统等。PLC和DCS被认为是先进的控制系统。通过以太网将它们集成到过程中，与传统协议相比，用户可以在整个自动化过程中提高性能和响应。

以太网是一个强大而稳定的网络框架，与串行通信和现场总线等其它网络协议相比具有更多的可能性。以太网还提供容错和故障切换功能，即使在故障情况下，网络也能正常工作。

在运营技术（OT）和信息技术（IT）领域，以太网是获得普遍理解和接受的通讯协议。设计、开发、安装和支持以太网系统的人员，比了解替代协议的人员加起来还要多。这种理解有助于为协作和最终的IT/OT融合提供一个通用平台。

使用以太网虽然初始成本可能较高，但其长期效益会超过初始投资成本，还能减少未来的麻烦，包括减少停机时间，解决无人理解的通信问题，资源灵活性，或者帮助公司收集数据并轻松地将关键标签传递给那些更高级别的系统。

审核编辑：黄飞