Industrielle kontrolnetværk og almindelige datanetværk er to forskellige typer netværkssystemer, som har betydelige forskelle i design, funktion, anvendelse og ydeevne. I dette papir vil vi introducere forskellene mellem industrielle kontrolnetværk og almindelige datanetværk i detaljer, herunder deres definitioner, egenskaber, applikationsscenarier, tekniske krav og udviklingstendenser.
1.Definition
Industrial Control Network er et netværkssystem, der er specielt designet til industriel automatisering og kontrolsystem, som hovedsageligt bruges til at realisere kommunikation og dataudveksling mellem enheder til overvågning, kontrol og styring af produktionsprocessen. Industrielle kontrolnetværk vedtager normalt realtids- og pålidelige kommunikationsprotokoller for at imødekomme de høje krav til realtid og pålidelighed i industrielle produktionsprocesser.
Almindelige datanetværk er netværkssystemer, der bruges til hverdagskontor-, underholdnings- og kommunikationsscenarier, såsom virksomheds intranet og internettet. Almindelige datanetværk bruger normalt ikke-realtid, ikke-pålidelige kommunikationsprotokoller til at imødekomme brugernes behov for netværkshastighed, fleksibilitet og omkostningseffektivitet.
2. Karakteristika
Industrielle kontrolnetværk og almindelige datanetværk adskiller sig i følgende egenskaber:
2.1 realtid
Industrielle kontrolnetværk kræver en høj grad af realtid for at sikre kontinuiteten og stabiliteten af produktionsprocessen. Industrielle kontrolnetværk bruger normalt realtidskommunikationsprotokoller, såsom Profibus, Modbus osv. Disse protokoller kan sikre realtid og pålidelighed af datatransmission.
Almindelige datanetværk har relativt lave krav til realtid, og brugere kan normalt acceptere en vis grad af forsinkelse. Kommunikationsprotokollerne, der bruges i almindelige datanetværk, såsom TCP/IP, kan sikre pålideligheden af datatransmission, men realtidsydelsen er relativt dårlig.
2.2 Pålidelighed
Industrielle kontrolnetværk kræver en meget høj grad af pålidelighed, fordi enhver kommunikationsfejl kan føre til produktionsafbrydelse eller udstyrsskader. Industrielle kontrolnetværk bruger normalt overflødigt design, fejldetektering og gendannelsesmekanismer og andre tekniske midler til at forbedre systemets pålidelighed.
Almindelige datanetværk har relativt lave pålidelighedskrav, og brugere kan normalt acceptere en vis grad af datatab eller fejl. Almindelige datanetværk vedtager normalt fejldetekterings- og korrektionsmekanismer, såsom TCP's videresendelsesmekanisme, for at sikre pålideligheden af datatransmission.
2.3 Sikkerhed
Industrielle kontrolnetværk kræver meget høj sikkerhed, fordi datalækage eller manipulation i produktionsprocessen kan føre til alvorlige produktionsulykker eller økonomiske tab. Industrielle kontrolnetværk vedtager normalt strenge sikkerhedsforanstaltninger, såsom adgangskontrol, datakryptering og sikkerhedsrevision, for at beskytte dataets sikkerhed.
Almindelige datanetværk har relativt lave sikkerhedskrav, og brugere kan normalt acceptere en vis grad af datalækage eller manipulation. Almindelige datanetværk bruger normalt grundlæggende sikkerhedsforanstaltninger, såsom firewalls og antivirus -software, for at forhindre ondsindede angreb og virusinfektioner.
2.4 skalerbarhed
Industrielle kontrolnetværk har normalt god skalerbarhed, fordi udstyr muligvis skal tilføjes eller udskiftes under produktionsprocessen. Industrielle kontrolnetværk bruger modulopbygget design og standardiserede grænseflader for at lette tilføjelsen og udskiftningen af udstyr.
Generelle datanetværk er relativt mindre skalerbare, fordi brugerne normalt ikke tilføjer eller erstatter udstyr ofte. Almindelige datanetværk bruger et centraliseret design og proprietære grænseflader til at reducere omkostningerne og forenkle styringen.
3. Anvendelsesscenarier
Industrielle kontrolnetværk bruges hovedsageligt i industrielle automatiserings- og kontrolsystemer, såsom overvågning af produktionslinje, udstyrskontrol, dataindsamling og analyse og andre scenarier. Industrielle kontrolnetværk implementeres normalt i fabrikker, miner, kraftværker og andre industrielle placeringer.
Almindelige datanetværk anvendes hovedsageligt på daglige kontor-, underholdnings- og kommunikationsscenarier, såsom virksomheds intranet, internet, e-mail og online spil. Almindelige datanetværk implementeres normalt på kontorer, hjem, skoler og andre steder.
4. Tekniske krav
Industrielle kontrolnetværk og almindelige datanetværk har følgende forskelle i tekniske krav:
4.1 Kommunikationsprotokol
Industrielle kontrolnetværk vedtager normalt realtids- og pålidelige kommunikationsprotokoller, såsom Profibus, Modbus, EtherCat osv. Disse protokoller kan sikre realtid og pålidelig datatransmission.
Almindelige datanetværk bruger normalt ikke-realtid, ikke-pålidelige kommunikationsprotokoller, såsom TCP/IP, HTTP, FTP osv. Disse protokoller kan imødekomme brugerens behov for netværkshastighed, fleksibilitet og omkostningseffektivitet.
4.2 Enhedsydelse
Industrielle kontrolnetværk har meget høje krav til udstyrsydelse, fordi udstyrsfejl i produktionsprocessen kan føre til alvorlige produktionsulykker eller økonomiske tab. Industrielle kontrolnetværk bruger normalt højtydende og høje pålidelighedsenheder, såsom PLCS, DCSS, RTU'er og så videre.
Almindelige datanetværk har relativt lave krav til udstyrsydelse, og brugere kan normalt acceptere en vis grad af udstyrssvigt. Almindelige datanetværk bruger normalt lave omkostninger, meget fleksible enheder, såsom routere, switches, servere og så videre.
4.3 Netværksarkitektur
Industrielle kontrolnetværk vedtager normalt en distribueret arkitektur for at realisere tæt adgang til enheder og hurtig datatransmission. Industrielle kontrolnetværk bruger modulopbygget design og standardiserede grænseflader for at lette tilføjelsen og udskiftningen af udstyr.
Generelle datanetværk er typisk centraliseret for at forenkle styringen og reducere omkostningerne. Generelle datanetværk bruger proprietære grænseflader og tilpassede design til at imødekomme behovene i specifikke scenarier.
5.Trends
Med udviklingen af industrien 4. 0 og smart fremstilling bevæger industrielle kontrolnetværk sig mod større intelligens, integration og netværk. Fremtidige industrielle kontrolnetværk vil fokusere mere på realtidsdata, pålidelighed og sikkerhed for at imødekomme behovene for smart fremstilling og industrielt internet.
Generelle datanetværk udvikler sig også i retning af større hastighed, fleksibilitet og sikkerhed. Med udviklingen af teknologier som 5G, IoT og Cloud Computing vil generelle datanetværk fokusere mere på netværkshastighed, fleksibilitet og omkostningseffektivitet for at imødekomme brugernes behov for netværkstjenester.