以太網成為一種流行的網絡協(xié)議，并被廣泛用于局域網（LAN）和廣域網（WAN），已經有四十多年了。以太網提供了一種快速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸方式，是工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)中連接設備常用的協(xié)議。

以太網集成的一個主要優(yōu)勢是能夠連接多個設備和系統(tǒng)，允許在它們之間傳輸數(shù)據(jù)和信息。這樣不同設備和系統(tǒng)（如傳感器、執(zhí)行器和控制器）就能夠集成到同一個網絡中，從而更容易監(jiān)視、控制并實現(xiàn)過程的自動化。

01 不同通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式

然而，當通過以太網集成設備和系統(tǒng)時，重要的是要考慮每個設備使用的不同通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式。這是因為不同的設備可能使用不同的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，從而難以在它們之間交換信息。

為了應對這一挑戰(zhàn)，最好是在控制器內部轉換不同的通信協(xié)議，控制器充當不同設備和系統(tǒng)之間的橋梁以及標準化點。控制器可以在不同的協(xié)議和格式之間轉換數(shù)據(jù)，從而可以在互不兼容的設備和系統(tǒng)之間交換信息。它還為支持和維護人員提供一個中心點，以便查看數(shù)據(jù)并在出現(xiàn)問題時進行故障排除。

翻譯設備有很多選擇，但建議使用機架內通信模塊。這些模塊可以在多個方面降低復雜性，包括布線、“黑匣子”數(shù)據(jù)映射、面板空間，有時還會降低成本，同時保持集中控制。

在理想工廠車間中，所有設備都使用同一種協(xié)議。然而，由于需要利用全球各地的多種解決方案以實現(xiàn)最大價值，這種理想場景很難實現(xiàn)。在規(guī)劃升級或在設施中引入新設備時，最好方法是統(tǒng)一通信協(xié)議。在將設備集成到網絡之前，將其升級到標準設備通常是值得的。從頭開始是一個更好的起點，額外的投資成本將在系統(tǒng)的生命周期內獲得投資回報（ROI）。

02 升級到以太網的優(yōu)勢

由于以太網技術支持高速數(shù)據(jù)傳輸（10 Mbps到100 Gbps），用戶可以實時控制和收集數(shù)據(jù)，這是生產制造商和工業(yè)設施的理想場景。此外，增加的帶寬可以在設備之間實現(xiàn)更快、更高效的數(shù)據(jù)傳輸，從而獲得更快的響應。

由于帶寬很高，可以傳輸更多的數(shù)據(jù)，因此可以將大量設備和系統(tǒng)集成到自動化過程中。這些設備包括可編程邏輯控制器（PLC）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）、物聯(lián)網（IoT）設備和無線系統(tǒng)等。PLC和DCS被認為是先進的控制系統(tǒng)。通過以太網將它們集成到過程中，與傳統(tǒng)協(xié)議相比，用戶可以在整個自動化過程中提高性能和響應。

以太網是一個強大而穩(wěn)定的網絡框架，與串行通信和現(xiàn)場總線等其它網絡協(xié)議相比具有更多的可能性。以太網還提供容錯和故障切換功能，即使在故障情況下，網絡也能正常工作。

在運營技術（OT）和信息技術（IT）領域，以太網是獲得普遍理解和接受的通訊協(xié)議。設計、開發(fā)、安裝和支持以太網系統(tǒng)的人員，比了解替代協(xié)議的人員加起來還要多。這種理解有助于為協(xié)作和最終的IT/OT融合提供一個通用平臺。

使用以太網雖然初始成本可能較高，但其長期效益會超過初始投資成本，還能減少未來的麻煩，包括減少停機時間，解決無人理解的通信問題，資源靈活性，或者幫助公司收集數(shù)據(jù)并輕松地將關鍵標簽傳遞給那些更高級別的系統(tǒng)。

作者：Bryan Little

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