工業(yè)以太網(wǎng)標準之爭
| 以太網(wǎng)技術(shù)進入控制領(lǐng)域，甚至現(xiàn)場層，已不但是大勢所趨，更是現(xiàn)實。目前尚存的基于以太網(wǎng)現(xiàn)場應(yīng)用的某些技術(shù)瓶頸(例如本質(zhì)安全)等, 業(yè)界也普遍估計在今后2～3年會取得突破。 裝機量方面，據(jù)VDC咨詢機構(gòu)的估計，2003年全球以太網(wǎng)設(shè)備（含軟件）出貨量為8.795億美元，復合年增長率為22.0%，這樣，2006年將達到15.963億美元。2003年，無線以太網(wǎng)出貨量也達到0.751 億美元，復合年增長率為34.7%。 市場的巨大潛力同樣催生了不同流派、互不兼容的工業(yè)以太網(wǎng)陣營，既有由各現(xiàn)場總線派生的標準，又有相當多新標準，再現(xiàn)了當年現(xiàn)場總線標準之爭的狀況。八仙過海，各顯神通，誰能終成正果，大家都拭目以待。 國際組織動態(tài) 眾所周知，標準之爭背后體現(xiàn)的是各大公司的利益，而在前臺搖旗吶喊的則是各大公司加盟的國際組織。隨著工業(yè)以太網(wǎng)市場前景的明朗化，各相關(guān)組織未雨綢繆，舉措的力度有所加強。從2003年10月至今年6月這短短大半年的時間內(nèi)，據(jù)筆者不完全統(tǒng)計，比較重要的事件有下面幾個。 n Modbus組織與IDA合并 去年10月ISA展會期間宣布合并，致力于基于以太網(wǎng)的控制方案的推廣，使Modbus-IDA 成為橫跨歐美，并與Profinet、Ethernet/IP鼎立的陣營。 n IAONA與EPSG、ETG、IGS建立合作關(guān)系 EPSG是Ethernet Powerlink Specification Group，ETG是EtherCAT Technology Group ，IGS是Interests Group SERCOS Interface。IAONA于1999年成立于歐洲，目的是在全世界范圍內(nèi)在每個工業(yè)環(huán)境中推行以太網(wǎng)，將以太網(wǎng)建成一個應(yīng)用標準。除EPSG、ETG、IGS外，IAONA與ODVA、Modbus-IDA原先已有合作。合作的主要目的是使不同的以太網(wǎng)方案能盡可能的兼容，而IAONA的角色是中立的工業(yè)以太網(wǎng)平臺組織。 ■ Schneider簽署協(xié)議轉(zhuǎn)讓Modbus版權(quán) Schneider Electric于今年漢諾威展期間公開宣布將其Modbus協(xié)議所有權(quán)轉(zhuǎn)于Modbus-IDA。通過這次協(xié)議版權(quán)向非贏利性獨立的機構(gòu)Modbus-IDA的轉(zhuǎn)讓，顯示了其在開放性標準和獨立于供應(yīng)商的（vendor-independent）協(xié)議的基礎(chǔ)上，向真正開放性系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)發(fā)展的愿望。 ■ Interbus Club組織支持Profinet 同樣是在漢諾威展期間Interbus Club宣布支持Profinet協(xié)議，并已與PTO（Profibus Trade Organization）成立聯(lián)合工作組。憑借現(xiàn)已安裝有的1000萬Profibus節(jié)點與650萬Interbus節(jié)點，Profinet的領(lǐng)先地位將大大鞏固。 工業(yè)以太網(wǎng)國際標準制定 實時以太網(wǎng)國際標準的制定由IEC下屬的SC65C委員會執(zhí)行。在IEC61158國際標準中已經(jīng)存在了Ethernet/IP, FF-HSE（Fieldbus Foundation High Speed Ethernet）和Profinet的協(xié)議規(guī)范，并也寫在IEC61784-1 的相應(yīng)規(guī)范中。目前除了已在SC65C 提到的FF-HSE，Ethernet/IP和Profinet的規(guī)范之外，在SC65C/WG11工作組也對更多的實時以太網(wǎng)的方案進行討論。 2004年1月19～22日在法國南部的Paulliac小鎮(zhèn)召開了IEC/SC65C/JWG10、WG11、12、13等4個工作組聯(lián)合大會和工作組會議。會議一致通過在2004年11月以前，將包括我國自主開發(fā)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議EPA在內(nèi)的6種目前非國際標準以太網(wǎng)技術(shù)作為IEC的PAS文件出版。這些提案包括：中國1個，日本2個，通過IAONA提出的提案有 2個、法國1個。 ■ 中國的EPA（Ethernet for Plant Automation） ■ 德國Beckhoff公司的EtherCAT（Ethernet for Control and Automation Technology） ■ 日本橫河的V-net ■ 日本東芝的TCnet ■ IAONA的EPL（Ethernet PowerLink） ■ 法國施耐德的MODBUS TCP（RTPS） 2004年5月12日～14日，IEC SC65C/JWG10、WG11、WG13聯(lián)合工作組會議在北京召開。會議主要討論了實時以太網(wǎng)提案、網(wǎng)絡(luò)保密性提案和工業(yè)線纜提案。 根據(jù)實時以太網(wǎng)工作組WG11未來的工作計劃，爭取在2007年1月份向IEC提交FDIS文件，2007年8月份形成最終的國際標準。 EPA初戰(zhàn)告捷 來自中國的EPA（Ethernet for Plant Automation）在今年1月的IEC/SC65C聯(lián)合工作組法國會議上被批準作為IEC的PAS（Publily Availabel Specification，公眾可接受文件）出版可算是初戰(zhàn)告捷，它成為目前IEC正在制定的國際標準IEC61784-2的9種子集之一。2007年啟動修訂IEC61158時， PAS文件很有可能加入到現(xiàn)場總線國際標準IEC61158中，成為新的類型。 PAS與IEC標準在工作形式上是不一樣的，可以理解為是一種成為標準之前的過渡形式。也可以從兩個方面來區(qū)別：⑴ 有效期。 IEC標準的有效期是5年，PAS的有效期是3年。⑵ 投票的通過率。IEC標準需要75%的成員國家委員同意通過后才能成為正式標準發(fā)布，而PAS只需要有50%的成員國家委員同意通過后就可以了。如果在3年期間這個PAS內(nèi)容能夠符合市場要求，經(jīng)IEC重新審核后將有可能成為國際標準。 EPA作為國家標準計劃項目于2002立項。此項目組由浙大中控、浙江大學、中科院沈陽自動化研究所、機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所、清華大學、大連理工大學、重慶郵電學院等單位組成。該組于2002年5月完成《用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)通信標準》（第一版）的制定,并于2002年12月9日~12日在杭州召開由“全國工業(yè)測量與控制標準化技術(shù)委員”（TC124）組織的技術(shù)鑒定。 EPA是我國有自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，解決了以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備間的通信實時性、總線供電、互可操作、網(wǎng)絡(luò)可用性、遠距離傳輸、可靠性等關(guān)鍵技術(shù); 原創(chuàng)性地開發(fā)了基于EPA的變送器、執(zhí)行機構(gòu)、現(xiàn)場控制器及其分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),并在工業(yè)生產(chǎn)裝置上得到成功試用。 EPA目前尚不是中國標準，從章程看，它需要經(jīng)過再次修改，然后進行審查、上報國家標準化管理委員會，最后以75%委員的票數(shù)通過后形成國家標準發(fā)布。但從該標準受中國政府的重視程度及參與者的廣泛性及權(quán)威性角度來猜測，成為中國標準應(yīng)該是眾望所歸。 |
