Industrijska kontrolna omrežja in običajna podatkovna omrežja sta dve različni vrsti omrežnih sistemov, ki imata pomembne razlike v oblikovanju, funkciji, uporabi in zmogljivosti. V tem prispevku bomo podrobno predstavili razlike med industrijskimi kontrolnimi omrežji in običajnimi podatkovnimi omrežji, vključno z njihovimi definicijami, značilnostmi, scenariji uporabe, tehničnimi zahtevami in razvojnimi trendi.
1.Opredelitev
Industrial Control Network je omrežni sistem, posebej zasnovan za sistem industrijske avtomatizacije in nadzora, ki se uporablja predvsem za uresničitev komunikacije in izmenjave podatkov med napravami za spremljanje, nadzor in upravljanje proizvodnega procesa. Industrijska kontrolna omrežja običajno sprejmejo v realnem času in zanesljivi komunikacijski protokoli, da ustrezajo visokim zahtevam za realni čas in zanesljivost v industrijskih proizvodnih procesih.
Navadna podatkovna omrežja so omrežni sistemi, ki se uporabljajo za vsakodnevne scenarije za pisarniško, zabavo in komunikacijo, kot so korporativni intraneti in internet. Navadna podatkovna omrežja običajno uporabljajo komunikacijske protokole, ki niso resnični, ki ne smejo zadovoljiti potrebe uporabnikov za hitrost omrežja, prilagodljivost in stroškovno učinkovitost.
2. značilnosti
Industrijska kontrolna omrežja in običajna podatkovna omrežja se razlikujejo po naslednjih značilnostih:
2.1 v realnem času
Industrijska kontrolna omrežja zahtevajo visoko stopnjo realnega časa za zagotavljanje kontinuitete in stabilnosti proizvodnega procesa. Industrijska kontrolna omrežja običajno uporabljajo komunikacijske protokole v realnem času, kot so Profibus, Modbus itd. Ti protokoli lahko zagotovijo realno in zanesljivost prenosa podatkov.
Navadna podatkovna omrežja imajo razmeroma nizke zahteve za realni čas, uporabniki pa lahko običajno sprejmejo določeno stopnjo zamude. Komunikacijski protokoli, ki se uporabljajo v običajnih podatkovnih omrežjih, kot je TCP/IP, lahko zagotovijo zanesljivost prenosa podatkov, vendar je uspešnost v realnem času razmeroma slaba.
2.2 Zanesljivost
Industrijska kontrolna omrežja zahtevajo zelo visoko stopnjo zanesljivosti, saj lahko vsaka odpoved komunikacije povzroči prekinitev proizvodnje ali škodo opreme. Industrijska kontrolna omrežja običajno uporabljajo odvečno zasnovo, mehanizme za odkrivanje napak in obnovitev ter druga tehnična sredstva za izboljšanje zanesljivosti sistema.
Navadna podatkovna omrežja imajo razmeroma nizke zahteve glede zanesljivosti, uporabniki pa lahko običajno sprejmejo določeno stopnjo izgube ali napake. Navadna podatkovna omrežja običajno sprejmejo mehanizme za odkrivanje napak in popravljanje, kot je mehanizem ponovnega prenosa TCP, da se zagotovi zanesljivost prenosa podatkov.
2.3 Varnost
Industrijska kontrolna omrežja zahtevajo zelo visoko varnost, ker lahko puščanje podatkov ali poseg v proizvodni proces privede do resnih proizvodnih nesreč ali gospodarskih izgub. Industrijska kontrolna omrežja običajno sprejemajo stroge varnostne ukrepe, kot so nadzor dostopa, šifriranje podatkov in revizija varnosti, za zaščito varnosti podatkov.
Navadna podatkovna omrežja imajo razmeroma nizke varnostne zahteve, uporabniki pa lahko običajno sprejmejo določeno stopnjo puščanja podatkov ali poseg. Navadna podatkovna omrežja običajno uporabljajo osnovne varnostne ukrepe, kot so požarni zidovi in protivirusna programska oprema, za preprečevanje zlonamernih napadov in okužb z virusi.
2.4 razširljivost
Industrijska kontrolna omrežja imajo običajno dobro razširljivost, ker bo morda treba med proizvodnim postopkom dodati ali zamenjati opremo. Industrijska kontrolna omrežja uporabljajo modularno zasnovo in standardizirane vmesnike, da olajšajo dodajanje in zamenjavo opreme.
Splošna podatkovna omrežja so razmeroma manj razširljiva, saj uporabniki običajno ne dodajajo ali nadomeščajo opreme pogosto. Skupna podatkovna omrežja uporabljajo centralizirane zasnove in lastniške vmesnike za zmanjšanje stroškov in poenostavitev upravljanja.
3. Scenariji uporabe
Industrijska kontrolna omrežja se uporabljajo predvsem v sistemih za industrijsko avtomatizacijo in nadzor, kot so spremljanje proizvodnih linij, nadzor opreme, pridobivanje podatkov in analiza ter drugi scenariji. Industrijska kontrolna omrežja so običajno nameščena v tovarnah, rudnikih, elektrarnah in drugih industrijskih lokacijah.
Navadna podatkovna omrežja se uporabljajo predvsem za dnevne pisarniške, zabavne in komunikacijske scenarije, kot so korporativni intranet, internet, e-pošta in spletne igre. Navadna podatkovna omrežja so običajno nameščena v pisarnah, domovih, šolah in drugih krajih.
4. Tehnične zahteve
Industrijska kontrolna omrežja in običajna podatkovna omrežja imajo naslednje razlike v tehničnih zahtevah:
4.1 Komunikacijski protokol
Industrijska kontrolna omrežja običajno sprejemajo protokole v realnem času in zanesljivi komunikacijski protokoli, kot so Profibus, Modbus, Ethercat itd. Ti protokoli lahko zagotovijo v realnem času in zanesljiv prenos podatkov.
Navadna podatkovna omrežja običajno uporabljajo komunikacijske protokole, ki niso zanesljivi, kot so TCP/IP, HTTP, FTP itd.
4.2 Učinkovitost naprave
Industrijska kontrolna omrežja imajo zelo velike zahteve za zmogljivost opreme, saj lahko okvare opreme v proizvodnem procesu privedejo do resnih proizvodnih nesreč ali gospodarskih izgub. Industrijska kontrolna omrežja običajno uporabljajo naprave z visoko zmogljivostjo in visoko zanesljivostjo, kot so PLC, DCSS, RTU in tako naprej.
Navadna podatkovna omrežja imajo razmeroma nizke zahteve za zmogljivost opreme, uporabniki pa lahko običajno sprejmejo določeno stopnjo okvare opreme. Navadna podatkovna omrežja običajno uporabljajo poceni, zelo prilagodljive naprave, kot so usmerjevalniki, stikala, strežniki in tako naprej.
4.3 Omrežna arhitektura
Industrijska kontrolna omrežja običajno sprejmejo porazdeljeno arhitekturo za uresničitev tesnega dostopa do naprav in hitrega prenosa podatkov. Industrijska kontrolna omrežja uporabljajo modularno zasnovo in standardizirane vmesnike, da olajšajo dodajanje in zamenjavo opreme.
Splošna podatkovna omrežja so običajno centralizirana za poenostavitev upravljanja in zmanjšanje stroškov. Splošna podatkovna omrežja uporabljajo lastniške vmesnike in prilagojene modele, da zadovoljijo potrebe posebnih scenarijev.
5. TRENDI
Z razvojem industrije 4. 0 in pametna proizvodnja se industrijska kontrolna omrežja premikajo k večji inteligenci, integraciji in mreženju. Prihodnja omrežja za industrijsko nadzor se bodo bolj osredotočala na podatke, zanesljivost in varnost v realnem času, da bi zadovoljila potrebe pametne proizvodnje in industrijskega interneta.
Splošna podatkovna omrežja se razvijajo tudi v smeri večje hitrosti, prožnosti in varnosti. Z razvojem tehnologij, kot so 5G, IoT in računalništvo v oblaku, se bodo splošna podatkovna omrežja bolj osredotočila na hitrost omrežja, prilagodljivost in stroškovno učinkovitost, da bi zadovoljili potrebe uporabnikov za omrežne storitve.