編者語：近年來
，傳統自動化技術與it技術加速了融合的進程
，IT技術快速進入工業自動化係統的各個層麵

，改變了自動化係統長期以來不能與IT技術同步增長的局麵。基於Internet技術的IT包括：Windows, PC, Ethernet, Web Technology, Wireless和Security等技術，其中的每一項技術都推動著工業自動化係統新的發展趨勢。

   最近幾年，傳統自動化技術與it技術加速了融合的進程
，IT技術快速進入工業自動化係統的各個層麵

，改變了自動化係統長期以來不能與IT技術同步增長的局麵。菲尼克斯電氣公司順應市場，抓住機遇，不斷創新，推出了IT-Powered Automation (IT動力自動化)係統，從而推動了工業自動化係統的快速發展。基於Internet技術的IT包括：Windows, PC, Ethernet, Web Technology, Wireless和Security等技術

，其中的每一項技術都推動著工業自動化係統新的發展趨勢。

　　趨勢1  從集中自動化到分布式自動化：

　　傳(chuan)統(tong)的(de)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)都(dou)采(cai)用(yong)具(ju)有(you)集(ji)中(zhong)運(yun)算(suan)能(neng)力(li)的(de)中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)器(qi)，按(an)照(zhao)傳(chuan)統(tong)的(de)軟(ruan)件(jian)技(ji)術(shu)，軟(ruan)件(jian)程(cheng)序(xu)是(shi)麵(mian)向(xiang)過(guo)程(cheng)的(de)，編(bian)製(zhi)麵(mian)向(xiang)過(guo)程(cheng)的(de)程(cheng)序(xu)十(shi)分(fen)複(fu)雜(za)，需(xu)要(yao)做(zuo)大(da)量(liang)程(cheng)序(xu)編(bian)製(zhi)的(de)開(kai)發(fa)工(gong)作(zuo)；與此同時，還要編寫現場設備與控製係統、管理層的通信程序。

　　微軟公司的Windows平台提供了COM/DCOM技術

，為實現分布式自動化提供了技術基礎。COM提ti供gong了le一yi種zhong軟ruan件jian架jia構gou
，它ta是shi可ke複fu用yong的de二er進jin製zhi軟ruan件jian組zu件jian
，它ta們men之zhi間jian可ke以yi相xiang互hu通tong信xin並bing共gong享xiang數shu據ju。一yi個ge完wan整zheng的de應ying用yong軟ruan件jian可ke以yi用yong這zhe些xie組zu件jian適shi當dang地di組zu合he而er成cheng。DCOM可以使COM組zu件jian分fen布bu在zai不bu同tong的de計ji算suan機ji上shang，並bing通tong過guo網wang絡luo相xiang互hu連lian接jie，相xiang互hu交jiao換huan數shu據ju，就jiu像xiang在zai本ben地di一yi樣yang。這zhe樣yang一yi來lai，係xi統tong應ying該gai允yun許xu程cheng序xu不bu一yi定ding集ji中zhong常chang駐zhu在zai單dan個ge硬ying件jian設she備bei中zhong
，允yun許xu軟ruan件jian對dui象xiang模mo塊kuai分fen散san於yu不bu同tong的de硬ying件jian設she備bei中zhong，這zhe些xie對dui象xiang模mo塊kuai通tong過guo網wang絡luo通tong信xin方fang式shi互hu相xiang連lian接jie，構gou成cheng一yi個ge完wan整zheng的de應ying用yong控kong製zhi程cheng序xu。這zhe就jiu意yi味wei著zhe分fen布bu式shi設she備bei、工(gong)具(ju)和(he)應(ying)用(yong)所(suo)具(ju)備(bei)的(de)性(xing)能(neng)起(qi)著(zhe)與(yu)集(ji)中(zhong)式(shi)應(ying)用(yong)一(yi)樣(yang)的(de)作(zuo)用(yong)
，因(yin)而(er)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)所(suo)有(you)對(dui)象(xiang)和(he)數(shu)據(ju)在(zai)任(ren)何(he)時(shi)間(jian)都(dou)能(neng)被(bei)任(ren)何(he)設(she)備(bei)訪(fang)問(wen)。分(fen)布(bu)式(shi)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)實(shi)現(xian)如(ru)圖(tu)1所示。分布式自動化大大提高了係統的開放性
、一致性和適用性
，使係統具有統一的工程和數據模型，從而大大降低了工程項目從係統設計、係統集成、交付投運、開車運行直至技術維護階段的成本。

　　菲尼克斯電氣公司AUTOMATIONWORX係統采用分布式結構，它利用INTERBUS現場總線和PROFINET工業實時以太網
，將分布在現場的若幹個設備、小係統以及控製/監視設備連接起來
，所有設備一起運作
，共同完成工業生產過程和操作中的測量和控製任務。正因為這樣，AUTOMATIONWORX係統完全符合IEC 61499體係結構參考模型
，AUTOMATIONWORX係統應用進程分布在一個設備或一組設備，這些設備通過通信網絡(如Interbus、 Profinet
、無線局域網

、藍牙等)實現互連，分布式應用進程共同完成對過程對象的監控。由此可見，AUTOMATIONWORX係統完全麵向應用工程師，它利用標準的、開放的

、分布的、可重用的組件塊
，通過一種明晰的、易於實現的鏈接關係連接起來，有機地組成不同的係統
，以滿足各種不同工程應用的需要。
　　

　　趨勢2  基於PC的自動化

　　早期的PC機產生於辦公自動化，不能適用於惡劣的工作環境，所以工業自動化係統都選用軍品級Motorola處理機
，以及使用Motorola芯片的專用工控機
，直到現在很多公司PLC控製器仍保留使用M68係列的CPU芯片。隨著技術快速發展，Intel微處理器和PC機性能不斷提高
，在工業領域的應用不斷擴大，特別是PC的高效率和對硬件與軟件幾乎是無限製的開放，以PC為基礎的共存標準十分豐富，使得PC在自動化領域的應用將以每年約20%的速度迅猛增長,見圖2所示，2012年PC應用在市場的占有率將達到30%或更多。

　　用於工業現場的PC稱為工業PC，它具有高穩定性和高可靠性，配有專用鍵盤
，緊急製動，一般不安裝帶有可移動部件的驅動器，同時使用機罩進行保護。基於PC自動化係統的典型配置是在工業PC中插入一個現場總線通信卡，通過現場總線與現場的各類I/O模塊、控製模塊相連就可以存取現場的所有數據，或通過智能外圍設備處理過程數據，以完成傳統PLC或DCS裝置所能完成的各種數據處理和控製任務。

　　菲尼克斯電氣自動化係統的監控
、監視和操作全部采用基於PC的自動化解決方案，可以提供機架型PC、機箱式PC和麵板型PC等全係列工業PC產品範圍，可以選擇帶顯示器或不帶顯示器；選擇6寸或19寸觸摸屏；選擇IP20或IP65防護等級

；同時可以選擇各種不同性能等級的處理器。基於進行編程，軟件界麵采用Windows視窗結構設計直觀、操作簡便，並具有在線編程性能。

　　趨勢3  現場總線升級到工業實時以太網

　　changqiyilai，youyuxianchangzongxianzhenglunbuxiu，hutongyuhucaozuowentihennanjiejue
，yushixianchangzongxiankaishizhuanxiangyitaiwang。jingguojinjiniandenuli，gongyeshishiyitaiwangjishuyijingbeigongyezidonghuaxitongguangfanjieshou。feinikesidianqigongsikaolvdaocongxianchangzongxiandaogongyeyitaiwangyidingyaojinxingpinghuaguodu，yingdangbaohuzhizaoshangyuyonghuzaigengxinhuandaizidonghuachanpinhejiejuefanganshisuozuodedaliangtouzi
，juedingzhichizuiquanmiandegongyeyitaiwangxieyiPROFINET。

　　PROFINET使用以太網標準通信技術和it技術，如OPC、XML、COM/DCOM、DHCP、SNMP、FTP或HTTP
、以及TCP/IP，與RT等(deng)技(ji)術(shu)一(yi)起(qi)共(gong)同(tong)實(shi)現(xian)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)最(zui)佳(jia)化(hua)，可(ke)直(zhi)接(jie)訪(fang)問(wen)控(kong)製(zhi)和(he)生(sheng)產(chan)級(ji)的(de)所(suo)有(you)自(zi)動(dong)化(hua)數(shu)據(ju)，以(yi)提(ti)供(gong)給(gei)生(sheng)產(chan)計(ji)劃(hua)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)不(bu)同(tong)的(de)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)需(xu)求(qiu)
，PROFINET提供了兩種方案：集成分布式I/O的PROFINET IO和在分布式自動化中創建模塊化設備係統的PROFINET CBA。PROFINET IO為簡單的現場總線設備提供一種集成模型
，該簡單設備相當於通常所說的分散I/O。在工程設計時，組件以熟悉的現場總線環境方式編址，通過設備描述和邏輯上分配控製器，使用指定的PC Worx工程工具實現集成。PROFINETCBA基於組件的體係結構模型，由於其定義了子係統及其設備之間的工程設計和通信，所以它支持將自動化功能分散於各個智能子係統。

　　為了將Interbus現場總線的工作範圍順利地轉到采用工業以太網解決方案
，菲尼克斯電氣公司特地使用了很多IT標準
，在其基於以太網的解決方案中采用LLDP(數據鏈路層恢複協議)有助於故障的精確定位，並很容易替代具有物理拓撲檢測功能的設備；使用RST(快速生成樹)協議和快速環路檢測能夠重新構建帶有超時短路開關冗餘的數據路徑，從而進一步提高了係統的可用性
；采用虛擬LAN技術能夠防止未經批準的訪問

，同時，處在Web管理範圍內的設備能夠很容易通過標準瀏覽器進行組態。因而，Interbus現場總線能夠不受限製的轉移為工業以太網通信，在PROFINET環境中仍能發揮Interbus的優越性，如高動態性能
、本地化診斷、以及無需設置設備係統自動組態功能等。集成後的係統更具有優越性，由於熟悉工藝過程簡化了工程設計，由於Interbus係統具有綜合診斷功能而大大簡化了調試與運行工作。

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　　趨勢4  使用Web技術降低係統成本

　　Web技術建立在客戶機/服務器模型基礎上，它基於HTML超文本標記語言和HTTP超文本傳輸協議，能夠提供麵向Internet服務的、一致的用戶界麵的信息瀏覽係統。其中Web服務器采用超文本鏈路來鏈接信息頁
，這些信息即可放置在同一主機上
，也可放置在不同地理位置的主機上；文本鏈路由URL統一資源定位器維持，Web瀏覽器(即客戶端軟件)負責信息顯示與向服務器發送請求。

　　隨著Web技術的日趨成熟

，將Web技術用於工業控製已成為一個熱點。通過在工業控製底層的現場設備中運行嵌入式Web服務器，可用標準瀏覽器在Internetdeyuanduanduizhexieshebeijinxingfangwenyukongzhi，tongguocunchuzaixianchangshebeizhongdewangye，dongtaidifanyingxianchangshebeideyunxingzhuangtaiyijizhixingcaozuohoudefankuixinxi，congershixianlejiyuWeb的遠程監控、診斷和係統維護。工業控製采用Web技術具有如下優勢：無須研發客戶端軟件，網絡瀏覽器作為通用客戶端的人機界麵可運行於各個平台，而且沒有許可權限製

；瀏覽器界麵簡單，無需培訓，易懂易用；可通過瀏覽器進行服務器端軟件的下載
、升級和更新，現場設備應用軟件的管理和升級十分方便
；以及服務器端軟件可以進行自診斷
，能實時進行故障報警和故障分析，從而縮短了故障響應和維修時間。

　　AUTOMATIONWORX軟件套裝中Web Visit是基於Web技術軟件
，它提供快速簡單的基於Java-Applet基礎的用戶界麵，為可編程控製器的可視化提供解決方案。在按照習慣方式編輯顯示頁麵以後，Web Visit能夠為控製器的Web服務器自動生產文本,然後這些文本由Web Visit通過FTP加載到控製器。這樣一來，在PC上就可以使用Web瀏覽器直接打開存儲在控製器嵌入式Web服務器中的顯示頁麵,在PC上無須增加任何軟件，從而降低了係統成本。

　　趨勢5  無線通信技術成為工業自動化新的增長點

　　工(gong)業(ye)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)為(wei)實(shi)現(xian)工(gong)廠(chang)內(nei)部(bu)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)和(he)工(gong)廠(chang)內(nei)部(bu)設(she)備(bei)與(yu)外(wai)部(bu)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)的(de)通(tong)信(xin)提(ti)供(gong)了(le)無(wu)線(xian)數(shu)據(ju)鏈(lian)路(lu)和(he)靈(ling)活(huo)的(de)網(wang)絡(luo)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)。工(gong)業(ye)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)具(ju)有(you)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)速(su)率(lv)高(gao)、區域廣泛、性價比優良、抗幹擾性強、以(yi)及(ji)係(xi)統(tong)維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)較(jiao)低(di)等(deng)優(you)點(dian)
，因(yin)而(er)成(cheng)為(wei)繼(ji)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)之(zhi)後(hou)
，工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)領(ling)域(yu)的(de)又(you)一(yi)熱(re)點(dian)技(ji)術(shu)，已(yi)成(cheng)為(wei)現(xian)有(you)有(you)線(xian)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)要(yao)補(bu)充(chong)。據(ju)推(tui)測(ce)，工(gong)業(ye)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)的(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)將(jiang)使(shi)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)提(ti)高(gao)10%左右，具有強烈的市場需求和廣闊的應用前景。為了適應市場各種應用

　　的不同需求，菲尼克斯公司適時的推出了基於各種無線技術的係列產品。

　　a).可信無線(Trusted Wirless)技術：

　　kexinwuxianjishushiyizhongzhuanyongdegongyewuxianjishu
，zhuanyongyuduichuanshushijianyaoqiubuyangedeyuanjulixinhaochuanshu，chuanshujulikedadaojigongli
，tebieshiheyuyuanchengheshigongkunnanquyudeshujuchuanshu。

　　b).藍牙(Bluetooth)技術：

　　藍牙技術符合IEEE802.15.1標biao準zhun協xie議yi，設she計ji目mu的de是shi取qu代dai電dian纜lan，在zai設she備bei間jian實shi現xian自zi組zu織zhi方fang式shi的de無wu線xian連lian接jie。適shi用yong於yu周zhou期qi性xing控kong製zhi數shu據ju的de快kuai速su傳chuan輸shu以yi及ji帶dai寬kuan要yao求qiu較jiao低di情qing況kuang下xia的de短duan距ju離li無wu線xian傳chuan輸shu
，特te別bie適shi合he將jiang自zi動dong化hua部bu件jian集ji成cheng到dao本ben地di現xian場chang總zong線xian或huo工gong業ye以yi太tai網wang。藍lan牙ya工gong作zuo在zai2.4GHz頻段，最多可連7台設備。菲尼克斯藍牙通信傳輸距離可達150米，可用於遠程診斷、遠程監控、遠程編程和報警顯示等。

　　c).無線局域網(WLAN,IEEE802.11)技術：

　　IEEE802.11是一個係列無線局域網標準

，為設備間能提供高達54Mbps吞吐量的網絡連接。使用WLAN可以構成具有數百個設備的強有力的無線網絡。適用於要求具備漫遊功能的大帶寬結構和遠程網絡應用領域。由於WLAN能很好地集成到工廠網絡，因而用於移動監視操作和數據采集很理想，能夠實現在PROFINET IO係統中監控單元之間以及連接到I/O單元的快速通信。

　　d).無線 HART 技術：

　　為了滿足過程工業自動化的需求，菲尼克斯公司支持無線HART技術。無線HART采用IEEE802.15.4和TSMP(時間同步網絡拓撲)協議
，它在把無線功能加入HART通信協議的同時，與現存的HART設備、命令和工具完全兼容，用戶投資得到很好保護。

　　菲尼克斯公司係列化的無線產品能夠提供無線MUX
，無線I/O、藍牙接入點、無線以太網接入點和以太網客戶端以太網高速無線接入方式等無線解決方案
，以滿足工業自動化領域的各種應用需求。

　　趨勢6 工業網絡信息安全轉向硬件解決方案

　　眾zhong所suo周zhou知zhi，在zai辦ban公gong應ying用yong環huan境jing，計ji算suan機ji病bing毒du和he蠕ru蟲chong往wang往wang會hui導dao致zhi公gong司si網wang絡luo故gu障zhang，因yin而er辦ban公gong網wang絡luo的de信xin息xi安an全quan越yue來lai越yue受shou到dao重zhong視shi，通tong常chang采cai用yong殺sha毒du軟ruan件jian和he防fang火huo牆qiang等deng軟ruan件jian方fang案an解jie決jue安an全quan問wen題ti。在zai工gong業ye應ying用yong環huan境jing，惡e意yi軟ruan件jian的de入ru侵qin，將jiang會hui造zao成cheng生sheng產chan線xian停ting頓dun，導dao致zhi嚴yan重zhong後hou果guo。因yin而er，工gong業ye網wang絡luo安an全quan有you更geng高gao要yao求qiu，辦ban公gong應ying用yong的de信xin息xi安an全quan解jie決jue方fang案an已yi不bu能neng滿man足zu這zhe些xie需xu要yao。於yu是shi，工gong業ye以yi太tai網wang開kai始shi采cai用yong基ji於yu工gong業ye防fang火huo牆qiang/VPN技術相結合的硬件解決方案。工業防火牆用於保護內部網絡免受外部網絡的幹擾
，阻止未授權訪問。VPN虛擬專用網絡機製是使用加密的數據通道在公共的網絡上實現的一種閉合的通信結構。

　　根據上述概念
，菲尼克斯電氣公司推出了MGUARDxiliejuyoufanghuoqiangheluyouqigongnengdeyingjiananquanzujian。zhexiezujiandebaohufangshilinghuo，anzhuangjianbian
，yiyushengjixianyoudeshebei。takeyibaohusuoyoudexianyouwangluo

，zhenggeshengchandanyuanhuodandudezidonghuazujian，wuxuzhongxinzutaixianyoudezhandianhuogaibianwangluotuopujiegou。congershixiangongyewangluodesanzhonganquanbaohugongneng。

　　對dui於yu工gong業ye自zi動dong化hua係xi統tong來lai說shuo，其qi關guan鍵jian技ji術shu是shi工gong業ye網wang絡luo，核he心xin技ji術shu是shi信xin息xi集ji成cheng。信xin息xi集ji成cheng包bao括kuo水shui平ping集ji成cheng和he垂chui直zhi集ji成cheng。水shui平ping集ji成cheng是shi工gong廠chang內nei部bu各ge子zi係xi統tong之zhi間jian的de信xin息xi集ji成cheng。垂chui直zhi集ji成cheng是shi從cong現xian場chang到dao控kong製zhi、監控
、優化、MES直到ERP和供應鏈數據的信息集成。很顯然
，信息集成完全依賴於IT技術。我們完全相信
，IT技術將會進一步加強與自動化技術的融合，推動工業自動化更加快速發展。