由于标准并未统一，所以对现场总线也有不同的定义。但现场总线的本质含义主要表现在以下6个方面。现场设备互连是基本的要求，只有实现互操作性，用户才能自由地集成FCS。通过网络对现场设备和功能块统一组态，把不同厂商的网络及设备融为一体，构成统一的FCS。......
2025-09-30
IEC61786-2：现场总线与工业以太网应用技术
【摘要】：考虑到市场需求的不同，不能用统一的方法和要求来对待不同的应用网络，因此IEC 61786-2吸收了多种不同的实时以太网通信方案作为应用行规。IEC 61786-2是在IEC 61158的基础上制定的实时以太网应用行规国际标准。IEC 61786-2定义了系列实时以太网的性能指标以及一致性测试参考指标。2005年3月，IEC实时以太网系列标准作为PAS文件通过了投票，并于2005年5月在加拿大将IEC发布的实时以太网系列PAS文件正式列为实时以太网国际标准IEC 61786-2。
2025年5月，IEC/SC65C成立了WG11工作组，旨在适应实时以太网市场应用需求，制定实时以太网应用行规国际标准。根据IEC/SC65C/WG11定义，实时以太网是指不改变ISO/IEC 8802-3的通信特征、相关网络组件或IEC 1588的总体行为，但可以在一定程度上进行修改，满足实时行为，包括确保系统的实时性，即通信确定性；现场设备之间的时间同步行为；频繁的较短长度的数据交换的计算机网络。因此，实时以太网标准首先需要解决实时通信问题。同时，还需要定义应用层的服务与协议规范，以解决开放系统之间的信息互通问题。
实时以太网除了实现现场设备之间的实时通信之外，还能够支持传统的以太网通信，如办公网络。这样就能够将办公网络和现场网络结合为一个整体，现场设备之间采用实时通信，现场网络与办公网络之间采用以太网通信，在办公网络上的管理者能够及时获取现场设备的数据，更好地监控现场网络。考虑到市场需求的不同，不能用统一的方法和要求来对待不同的应用网络，因此IEC 61786-2吸收了多种不同的实时以太网通信方案作为应用行规。这些新的实时以太网通信方案除了解决实时通信以外，同时有效地提高了以太网的传输带宽和网络传输范围。
IEC 61786-2是在IEC 61158（工业控制系统中现场总线的数字通信标准）的基础上制定的实时以太网应用行规国际标准。IEC 61786-2定义了系列实时以太网的性能指标以及一致性测试参考指标。实时以太网性能指标包括传输时间、终端节点数、网络拓扑结构、网络中交换机数目、实时以太网吞吐量、非实时以太网带宽、时间同步精度、非时间性能的同步精度以及冗余恢复时间等。值得注意的是，传输时间是指应用进程所测量的实时应用层PDU（协议数据单元）从源端传送到目的端的时间，其中最大传递时间为在没有传输出错的情况下的数据传递时间，包括当一次丢包发生并重传所需要的时间和所有等待时间。各种不同实时以太网应用行规通过这些指标来描述各应用网络的终端和网络通信能力，以及各类不同的网络应用需求。为了使不同生产厂商的网络终端设备能够具有兼容性、互可操作性，并且实现良好通信，这些设备必须经过一致性测试，证实这些设备符合一种或者多种实时以太网通信行规。一致性测试是通过制订一系列测试案例，在模拟环境或者实际应用环境中，检测设备的各项性能指标是否达到实时以太网通信行规的要求。
2025年3月，IEC实时以太网系列标准作为PAS文件通过了投票，并于2025年5月在加拿大将IEC发布的实时以太网系列PAS文件正式列为实时以太网国际标准IEC 61786-2。(https://www.chuimin.cn)
IEC 61786-2中的实时以太网通信行规见表1-1。其中包括中国的EPA、德国Siemens的PROFINET、美国Rockwell的Ethernet/IP、丹麦的PNetTCP/IP、德国倍福的EtherCAT、欧洲开放网络联合会的Powerlink与SERCOS_Ⅲ、施耐德的Modbus_RTPS、日本横河的Vnet、日本东芝的TCnet等15种实时以太网协议。这些不同的实时以太网协议都是在802.3以太网协议的基础上加以改进，提高网络的传输效率和实时性能，达到不同工业控制网络的应用需求。
表1-1 IEC发布的实时以太网系列PAS文件
相关文章
- 详细阅读
-
现场总线和工业以太网应用技术解析详细阅读
国际电工技术委员会/国际标准化协会于1984年起着手现场总线标准工作，但统一的标准至今仍未完成。同时，世界上许多公司也推出了自己的现场总线技术。IEC TC65以1999年年底通过的8种类型的现场总线作为IEC 61158最早的国际标准。......
2025-09-30
-
现场总线与工业以太网及其应用技术的发展趋势详细阅读
现场总线技术已成为工业自动化领域广为关注的焦点。现场总线技术是控制、计算机、通信技术的交叉与集成，涉及的内容十分广泛，应不失时机地抓好我国现场总线技术与产品的研究与开发。现在网络技术日新月异，发展十分迅猛，一些具有重大影响的网络新技术必将进一步融合到现场总线技术之中，这些具有发展前景的现场总线技术有：1）智能仪表与网络设备开发的软硬件技术。......
2025-09-30
-
现场总线的产生及工业以太网应用技术详细阅读
由此，导致了现场总线的产生。现场总线的主要功能是用于控制、报警和事件报告等工作。现场总线通信协议的基本要求是响应速度和操作的可预测性的最优化。现场总线是一个低层次的网络协议，在其之上还允许有上级的监控和管理网络，负责文件传送等工作。现场总线为引入智能现场仪表提供了一个开放平台，基于现场总线的分布式控制系统——现场总线控制系统将是继DCS后的又一代控制系统。......
2025-09-30
-
工业以太网与实时以太网：应用技术解析详细阅读
实时以太网就是考虑到现场总线的实时性，与以太网通信技术结合，建立了适合工业自动化并有实时能力的以太网总线。因此，工业以太网主要是通过采用交换式以太网、全双工通信、流量控制及虚拟局域网等技术，减轻以太网负荷，提高网络的实时响应时间，与商用以太网兼容的控制网络。这3个规范均是建立在IEEE 802.x的以太网规范上的。为了满足高实时性能应用的需要，各大公司和标准组织纷纷提出各种提升工业以太网实时性的技术解决方案。......
2025-09-30
-
现场总线网络的实现和应用技术详细阅读
现场总线的基础是数字通信，通信就必须有协议。现场总线有两种编码方式：Manchester和NRZ。现场总线传输介质主要有有线电缆、光纤和无线介质。现场总线网络中的设备可以是主站，也可以是从站。应用层的功能是进行现场设备数据的传送及现场总线变量的访问。......
2025-09-30
-
现场总线技术是否被以太网技术所取代？详细阅读
随着工业以太网技术的不断完善，现场总线技术是否会被以太网技术所代替，以太网技术是否就是现场总线的未来？目前许多国家和企业都大力发展工业通信领域的工业以太网技术，以太网技术的成熟和普及明显地将会使控制系统成本降低和协议标准化。目前出现的许多工业以太网的通信方案，有些是作为现场总线的补充，有些作为现场总线的替代。所有三个规范都是建立在IEEE 802.x的以太网规范上的。......
2025-09-30
-
TCP/IP与现场总线通信的比较详细阅读
TCP／IP是一个协议簇，采用四层结构，在OSI七层级结构模型中的各个层次中分布不同的子协议发挥特定功能；现场总线的通信协议采用了3层结构，见表9-10。目前阶段，将TCP／IP标准协议作为BAS通信网络的核心标准的实现成本较高。而32位和64位的微处理器构成的BAS控制器就能较好地胜任现TCP／IP的能力，因此，在BAS控制器中内嵌和使用TCP／IP就能够构成性价比高和通信确定性好的BAS通信网络架构的解决方案。......
2025-09-30
相关推荐