以太网通讯

• 摘要：随着以太网通讯在过程控制上层中的普及并且具有成本优势，在架构的最底层推行以太网通讯，进而代替传统的机架式结构也变得切实可行。

当您认为工业领域内的创新只是一些升级改造时，生产制造商却为您带来了惊喜，他们带来了一系列的变革。越来越复杂的生产系统，物联网时代设备与人员之间连接的增强和来自网络安全的威胁，都在呼唤这次变革。

GE正在谈论的是一场以太网为主干的变革，它将会为过程控制系统带来巨大提升。从普遍并且具有低成本优势的通讯层到控制系统架构的最底层可以为物联网制造环境提供所需的互联与集成功能。

大约一年前美孚公司开始要求自动化控制供应商针对现场凌乱的连接线和数百个接线盒与I/O柜进行简化。对厨柜编组有用，但这还不够。油气生产商甚至在某些情况下一年内只做工厂验收测试（FATs），而且在这之后进行设计变革成本将十分高昂。这种局面必须得到改变。

“如果我们只改变做事的方式，那我们最多只能慢慢地改进，这是远远不够的。我们必须挑战传统的做法与技术，寻求更大的改进”美孚公司仪表与电气设备经理Sandy Vasser说到。

以太网通讯在制造工业领域已经十分普遍，控制系统间进行数据的交换。但是架构的最底层，机架，仍然受I/O配置所限制。随着以太网的越来越普及，如今在通讯的最底层推行灵活，高速，低成本的以太网通讯变得切实可行。

将以太网作为控制系统的主干能为I/O的增加与减少提供灵活性，同时降低成本，改善可分布性，简化整体控制系统结构。由于不受固定数量I/O卡的限制，以太网主干架构可以从单个I/O卡轻松扩展到100个。实际上一个I/O卡在机架式结构中不太可行，因为它的能力将被大大降低。但是结合机载配电和以太网连接，单个I/O卡就可以实现。

以太网也能为冗余方案提供灵活性。举个例子，如果安全仪表功能（SIFs）在相同控制器上有不同的冗余要求，传统的机架式结构需要为所有安全仪表功能配备最高水平的冗余。“基于以太网的系统可以根据需要使用冗余（特别对I/O模块来讲），允许一些SIFs使用单一的I/O，其他的SIFs对荣誉I/O发出请求”。“I/O模块可以从单一结构改变为冗余结构，也可以反过来，如果SIF要求发生变化也不会对任何其他SIFs的I/O结构造成影响”。

专用通信技术问题长期以来困扰生产商。随着越来越多基于以太网的创新进入市场，它逐渐地变得不那么重要。在控制系统的生命周期中，使用开放标准的以太网物理技术将实现更低的成本。