现在十多年来,以太网一直致力于制造和加工行业,并在成为事实上的工业网络的路上。其灵活性,互操作性和性能使以太网具有自然适合工厂地板数据与其他系统的交换。但由于安装现场总线网络的普遍性,它可能是多年来成为主导的工业网络方法。
2016年,自动化世界进行了一项调查,以了解有关制造/加工设施领域的更多信息,其中以太网尚未使用 - 可能永远不会适用。在2019年底,我们对该调查进行了更新,以了解过去三年的事情如何发生变化,特别是鉴于对事物互联网的兴趣增加(IOT)。
尽管网络专有的网络强劲持有工厂地板,但我们的假设是工业以太网采用(并且将)越来越多的制造商行业4.0和数字化举措,特别是由于成本开始下降。
“目标是能够更加了解您的运营更有洞察力,并在厂房设备上进行分析。然后,您可以进行生产力提高并提高安全性,“战略联盟经理Eric Knopp说罗克韦尔自动化.以太网是一个关键的使能器。但令人困惑的是,与2016年相比,我们的调查受访者并没有报告更多的设备连接到以太网。
我们与知名自动化供应商进行了交谈,以核实我们的数据。根据他们在业内的地位,他们的观点截然不同,这不足为奇。
第一个调查问题(参见图表第36页)询问了未通过任何形式的以太网(以太网TCP / IP或FieldBus)未连接的设备。数据似乎在过去三年内显示出并不多。这可能归因于错误的余量,或者它可能表明,因为我们第一次调查以来就没有太多的运动。
许多供应商认为,没有移动到以太网可能表明迁移在几年前就已经完成了。“我们再也看不到像DeviceNet或Profibus这样的硬连线或传统设备总线了,”John Kowal说B&R工业自动化.
罗克韦尔自动化(Rockwell Automation)网络产品/以太网IP网络产品业务经理Doug Weber表示,早在21世纪初,罗克韦尔自动化就看到了其客户群中以太网迁移的一个重大转折点。“那是向以太网的迁移真正开始的时候。今天,我们大约90%的ControlLogix控制器都与以太网通信绑定。”
以太网采用是非常客户特定的,添加了Knopp。“它通常与客户的大小和复杂程度相比,它比该行业更多。”在某些情况下,工程或控件工程师能够将业务案例放在一起,该业务案例将增加生产以转换为以太网。
“我们看到的更加常见的动态是客户将等待使以太网旅行,直到他们的机器级资产到期,”Knopp说。“我们拥有在其运营部分运行15至20岁的控制系统的客户。他们可以改善吞吐量或其他东西。这是网络升级的机会。人们不会撕掉设备只是为了获得一个新的网络。“
Jason Haldeman, I/O和网关的高级产品营销专家凤凰城联系人,已观察客户采取类似的轨迹。“当存在令人难以置信的增长时,我们看到了从'06到'09的收养时间很高。过去几年来说,这是更谦虚的。“
贝尔登认为对以太网的需求每年稳定增长。“我们的客户正在使用Databus和现场总线等专有协议,但他们希望过渡到标准的以太网协议,并将所有东西带入云计算,以便进行物联网/分析,”贝尔登工业以太网和Databus产品产品线经理Sylvia Feng表示。
“这是关于在同一网络中共享信息的灵活性。我们使用相同的电缆发送不同的信息,提供开放性,互操作性,速度,可靠性和内置冗余,“冯说。作为添加的奖励,更容易维护一个协议与多个协议。
另一方面,以太网还没有完全占领工业领域,她说。“我们仍然看到了对Databus产品的稳定需求。我们预计以太网将会增长得更快,而专有协议将开始减少,但以太网的增长没有预期的那么快。”她补充说,制造商可能担心,他们的关键工厂网络可能会通过以太网连接受到网络攻击,尽管肯定有许多技术和实践有助于防止入侵。
“DataBus网络相对简单直接。它们更安全和确定性。在OT中的许多人想要留在他们所在的地方,“冯说。对于中小型公司而言,这尤其如此。
“在一个小工厂,如果当前设备网正在和他们不需要高带宽视频或无线接入点,然后真的不是一个巨大的激励取出当前网络,完善和理解,并改变以太网,”冯说。
相比之下,面临极高停机成本的行业,如汽车、食品/饮料、消费品(CPG)和石油天然气等行业,往往是以太网的早期采用者。他们的迁移已经完成了很长时间,因此不会出现在最近讨论迁移计划的调查结果中,这可能会使结果看起来人为偏低。
仍然没有以太网在传感器级别
事实上,将所有工业设备连接到以太网仍然没有意义。首先要考虑的是成本。人们普遍认为,通过双绞线以太网连接工厂传感器过于昂贵。2016年和2019年的调查结果证实了这一观点,受访者表示,平均约50%的传感器仍与以太网断开连接。
另一个障碍是:大多数基于以太网的工厂网络不提供以太网供电功能。这意味着每个基于以太网的设备都需要一个单独的电源接口。技术销售专家Shishir Rege说,结果是设备体积更大,集成成本增加巴鲁夫.
但这些考虑可能正在消退。一些设备级通信标准,如IO-Link,通过标准传感器电缆提供数据通信和电源,使这些设备能够在不增加成本的情况下集成,同时提供工厂所需的智能。这些技术的崛起减少了集成的负担,并使它们在未来可扩展,当工厂准备在控制级别采取基于以太网的网络的下一步措施时。
“单对以太网和通过数据线的电源将变得更便宜。我们将在以太网中看到更多的较小设备仪器,“Haldeman说。
连接I / O与传感器的所谓“最后仪表”是一些技术供应商的焦点领域。“单对以太网消除了障碍物和论证,”Haldeman说。“你会开始看到一个重大转变。一旦它到达传感器,它将在任何地方具有以太网就会有意义。“这可能涉及两套调查结果中看到的稍微加速的采用计划(见图38的图表)。
然后有迁移的多年生驾驶员:对其遗产网络设备的支持的前景。Roger Yue,业务发展经理,艾由于迫在眉睫的软件驱动程序支持,它表示,其50%的客户被推动购买/使用基于新的以太网的仪器。
他看到越来越多的工程团队转向新一代以太网设备。三年前,人们普遍认为以太网连接的成本很高。“如今,以太网芯片组已经成熟,成本正在下降。”
在宏伟的事物方案中,鉴于越来越多的新的以太网技术以及强大的持有网络仍然存在于工业环境中,可以将三年视为一个简短的时间范围来考虑以太网迁移计划。某种事项是,在未来几年,由于各种原因,植物中基于以太网的技术将采用更多的采用,主要是通过实施条件监测,数据分析,预测性维护来保持竞争和可行的市场,和厂房的可追溯性。