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IIANews华南调查:工业通讯应用现状

ainet.cn   2011年04月27日
         ——产品的可靠性与使用寿命,技术支持与售后服务是用户在选择工业通讯相关产品时最关注的因素;
         ——用户对技术的认知度不够以及掌握相关技术的工程人员不足,成为限制工业以太网以及无线技术发展速度的两个主要原因。

        以上结果是基于IIANews最近展开的一项关于工业通讯的调查结果而得出的结论。共有126位来自华南地区的系统集成商(37.3%)、设计院所(19.52%)、最终用户(16.67%)、分销商(9.52%)、OEM/ODM(4.76%)等企业的工程技术人员参与本次调查,下面我们将调查结果奉献给大家,由于地区的局限性和样本的数量限制,下述结果仅供参考。 
        参与本次调查的人员主要分布在电子/半导体/通讯(29.21%)、电力(19.84%)、工程机械(15.87%)、轨道交通(9.5%)、水处理(8.73%)、石油化工(7.94%)、军工(3.17%)、航空航天(2.38%)、物流(2.38%)等行业。其所在企业2010年对于自动化产品的采购金额集中在500~1000万元之间,占21.19%,达到5000万元以上的有11.86%,其中涉及到工业通讯相关产品有以太网交换机、路由器、网关、连接器、线缆等,主要应用在数据采集、监控、过程控制以及运动控制等方面。

标准过多困扰用户
        参与调查的反馈者中,36.51%的用户表示工业以太网以及无线技术涉及的标准过多,用户难以决策。目前被广泛使用的网络标准主要有TCP/IP、Ethernet/IP、Profinet、EtherCAT、SERCOS III、Ethernet POWERLINK、Bluetooth、WirelessHart等,不同的标准有不同的关注点和应用场合,每种标准都有自己独特的设计,在不同的应用中发挥自己的优势和特点,也都拥有一定的用户群体,但是从调查结果以及回访情况来看,很多用户对于各种标准之间的差异并不十分清楚,各种系统之间的兼容性也成为困扰用户的一个重要问题。

  

图1:用户目前正在使用的工业以太网标准

 
图2:用户目前正在使用的无线标准

        而对于工业以太网以及无线技术和产品的供应商来说,标准之争也意味着市场之争,众多企业都积极参与标准的制定,并将自己的技术体现在里面,以期实现得标准者得天下的目标。Siemens公司王威表示,“标准对于产品有积极推动作用,一种技术的普及,往往是标准先行,产品其后,网络技术的竞争和融合,都离不开各种标准的制定和相互之间的联系。” 
        关于多种通讯标准长期共存亦或统一的讨论已经有好多年了,支持不同标准的产品供应商的代表也有着不同的看法。“无线技术的标准化十分重要。无规矩不成方圆,”Emerson公司吴跃年认为,“如果全球众多供应商各自遵照专有的协议,现场的设备完全不能互操作,只能受到单独商家的控制,用户被某一家供应商锁定,是非常可怕的事情。”
        Advantech公司王俊键说:“标准之争背后体现的是各大公司的利益,标准统一化的最大受益者是最终用户,如此,各厂商也就没有统一标准的动力。”BANNER公司黄胡清抱着“求同存异”的想法:促进标准化能推进工业网络技术发展,同时在良性竞争中带动整个产业,“众人拾柴火焰高,集众多厂家的努力一定能将工业网络的优良特性发挥到极致。”
        用户的需求是推动技术发展的原动力,Phoenix Contact公司杨睿认为:只要不同厂家的众多产品和技术不断向着更好服务用户的方向发展,百花齐放的局面没有什么坏处,甚至这种螺旋上升的局面对于工业以太网以及无线技术自身的不断提高和完善更加有利。 
        Honeywell公司的江天生介绍说,符合某一标准的不同仪表厂家的无线仪表产品,可以支持互操作,能够方便用户的使用。这样的互操作和前后兼容,能够保护用户的现有投资,也有助于仪表厂家更加专注于进一步开发工业无线仪表的功能和内涵,研发更丰富的产品线。用户可以选择最适合自己的符合某种开放国际标准的工业无线仪表产品,来确保工业场合的应用。所以,当前情况下用户的使用不会受到明显的影响。

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网络安全仍是焦点
    工业环境通常非常恶劣,必须承受水、灰尘和极端温度等诸多考验,工业网络的可靠性和安全性是用户和产品供应商共同关心的一个大问题。Rockwell Automation公司王广野介绍说:过去控制系统网络和企业层网络在物理上是分开的,有相对严格的管理规范并由不同的部门管理和维护,控制系统的网络安全问题相对较小。而随着市场竞争越来越激烈,企业不可避免要进行数据信息的优化。企业管理信息与控制系统实时信息相结合就要求监控层网络与企业层网络进行融合。工业以太网成为实现这种融合的必要技术手段,面临的网络安全问题更加突出。
    Innovasic半导体公司Keith Prettyjohn指出,对于所有的网络设备而言安全变得越来越重要,而上升到工业系统就更是如此。网络环境中很多情况下都会出现安全性的隐患,所以网络连接解决方案的设计,应该提供措施提高网络接入设备的安全性和可靠性。

 

图3:用户认为限制工业以太网/无线技术发展的因素

    用户安全意识的不断加强使得工业以太网的安全性上升到一个更高的标准平台,解决工业网络安全问题,是工业以太网产品供应商的根本要求。王威指出,网络通讯的安全性涉及到系统的各个方面。例如,PLC、IPC等工业控制器应具备网络安全特性;工业交换机等工业网络传输设备必须保证安全可靠的工业数据通讯;工厂不同工艺单元的互联,办公系统与控制系统的连接都必须考虑网络安全问题;对工厂的网络安全设计时还应该总体评估系统的安全特性,只有从整体入手,才可以确保网络通讯的安全无忧。
    供应商们针对网络安全问题,不断推出各自的解决方案。Ethernet POWERLINK中国用户组织代表宋华振介绍说,Ethernet POWERLINK标准化组织于2010年底开始着手推广最新的openSAFETY技术,它是一个基于黑色通道机制的应用层安全协议,经过TÜV认证,实现在数据交换层的安全检测、处理机制,并达到SIL3等级的功能安全标准要求。Beckhoff公司周耀纲也指出,EtherCAT安全功能可以使用户在同一网络上实现安全数据通讯,Safety over EtherCAT协议的突出特点是可实现安全数据和非安全性数据在同一个通讯系统中同时传输,而不受传输速率和循环时间的影响。Siemens公司推出的SCALANCE S专用工业网络安全设备,可以用于设备之间/系统之间/控制系统与办公系统等网络安全的隔离、过滤、专用通道等功能,配合SOFTNET Security Client软件实现在公共网络上的安全数据通讯。借助于传统IT产业在以太网安全方面积累的丰富经验,Rockwell Automation与Cisco合作共同开发产品,并提供经过验证的参考架构,帮助用户在不同层面构建工业以太网安全解决方案。

产品选购适应需求
    由于用户对技术和产品的认知度不够加上掌握相关技术的工程人员不足,使其在选择工业以太网以及无线产品时,并不完全清楚自己实际应用的需求,往往会出现选购的产品不合适,需要重新采购,这样既增加额外投资又对系统的正常运行造成影响。在本次调查中,当用户被问及目前构建的工业以太网/无线通讯系统是新建系统还是改造/升级旧系统时,47.79%的反馈者表示用于新建系统,37.17%是改造升级项目,而15.04%表示并不清楚。根据调查结果,我们将用户选择工业以太网及无线产品时考虑的因素按其重要程度进行排名,最重要的两项为产品可靠度及使用寿命、技术支持与售后服务,其次是供货商的经验、产品价格、供货期、供应商的知名度,而是否能通过网络下订单并不重要。
    在通讯网络的构建及产品的选择方面,用户需要产品供应商提供更专业的建议:能否迅速解决用户的实际问题是用户选择工业网络产品考虑的关键。杨睿认为:“除了产品的价格,工作温度、传输距离、平均无故障时间等技术参数,以及货期、质保、服务等隐形成本都将是网络产品的重要标准。”宋华振也建议:“要找到需求的平衡点,考量性价比时要注意当前的适用性,同时考虑是否能够自主掌握其中的关键技术,进行二次开发形成自己独有的技术Know-How。”

图4:用户最了解的工业以太网/无线产品品牌

 图5:用户了解技术和产品信息的主要途径

    “网络通讯产品要保证工业以太网产品的可靠运行,方便与工业控制系统的集成,易于诊断与维护,并且产品要有专业性和针对性。”王威指出,现在最热门的智能电网使工业以太网有了更广泛的应用,但对设备也提出了更高的要求:必须具备更高的抗干扰等级,遵循IEC61850和IEEE1613规范。王广野同时强调,技术的融合也是用户必须考虑的一点,同时要兼顾应用类型、实时性、确定性和环境的要求,物理介质的性能和牢靠的程度,安全性,设备管理是否容易,设备维修更换的简易程度,厂商的信誉和服务,网络的扩展性等因素。

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