工業(yè)以太網標準之爭
| 以太網技術進入控制領域，甚至現場層，已不但是大勢所趨，更是現實。目前尚存的基于以太網現場應用的某些技術瓶頸(例如本質安全)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VDC咨詢機構的估計，2003年全球以太網設備（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)以太網陣營，既有由各現場總線派生的標準，又有相當多新標準，再現了當年現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)以太網市場前景的明朗化，各相關組織未雨綢繆，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，據筆者不完全統計，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在每個工業(yè)環(huán)境中推行以太網，將以太網建成一個應用標準。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方案能盡可能的兼容，而IAONA的角色是中立的工業(yè)以太網平臺組織。 ■ Schneider簽署協議轉讓Modbus版權 Schneider Electric于今年漢諾威展期間公開宣布將其Modbus協議所有權轉于Modbus-IDA。通過這次協議版權向非贏利性獨立的機構Modbus-IDA的轉讓，顯示了其在開放性標準和獨立于供應商的（vendor-independent）協議的基礎上，向真正開放性系統和結構發(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協議，并已與PTO（Profibus Trade Organization）成立聯合工作組。憑借現已安裝有的1000萬Profibus節(jié)點與650萬Interbus節(jié)點，Profinet的領先地位將大大鞏固。 工業(yè)以太網國際標準制定 實時以太網國際標準的制定由IEC下屬的SC65C委員會執(zhí)行。在IEC61158國際標準中已經存在了Ethernet/IP, FF-HSE（Fieldbus Foundation High Speed Ethernet）和Profinet的協議規(guī)范，并也寫在IEC61784-1 的相應規(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)控制網絡協議EPA在內的6種目前非國際標準以太網技術作為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聯合工作組會議在北京召開。會議主要討論了實時以太網提案、網絡保密性提案和工業(yè)線纜提案。 根據實時以太網工作組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內容能夠符合市場要求，經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)儀器儀表綜合技術經濟研究所、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)測量與控制系統的EPA系統結構和網絡通信標準》（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委員”（TC124）組織的技術鑒定。 EPA是我國有自主知識產權的工業(yè)控制網絡技術，解決了以太網應用于工業(yè)現場設備間的通信實時性、總線供電、互可操作、網絡可用性、遠距離傳輸、可靠性等關鍵技術; 原創(chuàng)性地開發(fā)了基于EPA的變送器、執(zhí)行機構、現場控制器及其分布式網絡控制系統,并在工業(yè)生產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威性角度來猜測，成為中國標準應該是眾望所歸。 |
