通訊協定定義了現場設備(感測器、執行器或機器人)如何與控制器(如 PLC 或邊緣電腦)交換資料。 它們減少了佈線,節省了安裝時間,降低了出錯風險,同時也能製造出更聰明、更可靠的機器。 透過通訊協定,設備可以共享診斷資訊、I/O 狀態和效能數據,藉此支援遠端監控、人工智慧驅動的分析、雲端服務以及推動效率和服務創新的新業務模式。
PLC 最初依靠 RS232 序列連結來連接顯示器或印表機等裝置。 1980 年代後期,現場匯流排技術以數位傳輸取代了複雜的平行佈線,後來在 IEC 61158 標準中得到規範。 自 1999 年以來,各種現場匯流排系統已被廣泛應用,而基於乙太網路的部分即時通訊協定構成了下一代。 如今,雲端連接、資料湖和 IT/OT 融合定義了現代工業通訊 — 而安全性現在是一個核心問題。
資訊科技(IT)管理資料和應用程式,例如資訊系統、辦公室電腦和網路。 營運技術 (OT) 監控和控制生產設備等實體設備。 IT/OT 融合透過共用協議整合兩者。 然而,這些技術有所不同: 工業乙太網路必須能夠承受更嚴苛的環境,例如振動、灰塵和高溫,因此需要更高的耐用性。 為防止錯誤並快速應對中斷,採用專為高資料傳輸速率、碰撞管理設計的協議,最重要的是透過確定性通訊確保資料準時傳輸,避免生產故障。
那麼,如今影響工業自動化的前 10 大技術有哪些呢?
第一代開發了超過 30 種通訊協定,但像 Profibus、Interbus、CANopen、DeviceNet 和 CC-Link 這樣的標準很快就將市場縮小到少數幾個主要參與者。
1. Profibus。 Profibus 已實現國際標準化(例如,EN 50170),並連接控制器、感測器和執行器。 Profibus DP 和 PA 等變體滿足了不同的自動化需求。 它是早期應用最廣泛的自動化通訊協定之一。
2. Interbus。 Interbus 是早期的業界標準,它以環形拓撲結構連接設備,在工業環境中實現快速、可靠的資料傳輸。
3. CANopen 和 4. DeviceNet。 兩者都基於 CAN 匯流排,CAN 匯流排最初是為汽車網路開發的。 DeviceNet 實現了簡單、快速的整合,在美國廣受歡迎,而 CANopen 提供了更大的靈活性和進階管理功能。
5. CC-Link。 CC-Link 是一種高速、即時開放式現場匯流排,在亞洲被廣泛使用並標準化。