乙太网路催生工业「智慧化」的崛起

工业通讯吹起整合风

    就市场定位来看，目前工业通讯仍被视为自动化系统的一环，主要用来作为作业现场中设备之间的链接，不过自动化系统一直以来都为国际型大厂各自发展，系统规格各自不同无法相容，因此扮演工业通讯要角的现场总线（Fieldbus）也出现各种规格，例如SIEMENS的PROFITBUS、MITSBISHI的CC-LINK都是其一，长期以来这些Fieldbus称职的扮演了现场的讯息传递角色，也让制造设备的联系更为紧密。

    自动化系统一路演进，为追求更高效率与附加价值，系统整合已然成为市场重要趋势，就架构来看，过去的自动化制造系统只分为现场、控制两层，而Fieldbus就做为这两层之间的讯息传递桥梁。

    然而若就效率面来看，只有现场层与控制层的自动化架构，其效率已达饱和，要提升附加价值，必须再扩大系统层次，在此概念下，长期以来在消费端的PC技术被延用到工业领域，整体架构也多了操作层、管理层，其中操作层负责整合控制端设备，管理层则是企业e化软体如MES或ERP，由于操作层、管理层采用PC架构，不再用Fieldbus来链接，而采用乙太网路，这也是这几年工业乙太网路成长迅速的主因。

    不过自动化系统架构的扩展，也让通讯标准成为问题，现场层、控制层使用Fieldbus，而操作层、管理层使用乙太网路，要使这四层成为一体，彼此之间的通讯必须能互连，在此状况下，就出现了专门生产各种Fieldbus与乙太网路的Converter厂商，因此业界人士指出，就是Fieldbus纷乱规格造就了台湾工业通讯厂商的竞争优势。

解决即时性问题乙太网路站稳控制市场

图2 西门子的PROFITNET

    要解决四层架构中的通讯问题，除了台湾厂商提出的各种产品外，制定各种Fieldbus的厂商也纷纷提出解决方案，不过与台湾厂商不同的是，这些原厂的方案是不再使用Fieldbus，而将乙太网路直接贯穿到现场层、控制层，称之为工业乙太网路，例如Modbus TCP、EtherCAT、乙太网路powerlink、PROFITNET等。

    @Quote：选择即时乙太网路，不仅考量技术的性能与功能设计，也要基于自身市场的定位来选择合适的技术。

    乙太网路过去在工业控制的应用瓶颈主要来自于即时性不足，由于乙太网路的讯息为随机碰撞，无法预期下次的碰撞时间，因此在传递时间上会有所延迟，为了改善此一问题，业者纷纷采用各式作法，例如西门子的PROFITNET就重新制定封包型态，并于频宽中切割出一条控制封包专用频带，让此封包不再采碰撞式传递，而达到自动控制系统的即时要求。

    PROFITNET解决了自动化通讯系统不同层次之间的隔阂问题，除了减少以往需另购的Converter成本外，也透过单一通讯标准，让系统整合更为紧密，吴顺裕认为这种工业专用的乙太网路架构，将是未来自动化系统的既定趋势。