理解现场总线系统：以EtherNet/IP为例

"为何需要现场总线系统？-excel2016高级vba编程宝典（第8版）" 在工业自动化领域，现场总线系统是至关重要的通信基础设施。【标题】提出的“为何需要现场总线系统”这个问题，可以从以下几个方面进行详细解答： 1. **通讯金字塔**：现代工业环境中的通信架构通常被划分为不同的层次，如生产网络、管理层网络和IT网络。现场总线位于金字塔的底层，主要负责设备间的快速、实时通信。 2. **现场总线的优点**：与传统的办公室网络相比，现场总线设计专注于高速传输少量数据，传输时间通常在几毫秒内，并且保持恒定。这对于实时性要求高的工业应用至关重要，例如在自动化生产线中，设备间的协调动作需要精确的时间同步。 3. ** EtherNet/IP 系统**：【描述】提到了 EtherNet/IP，它是一种基于以太网的开放式现场总线，由Allen-Bradley公司开发，后成为ODVA（Open DeviceNet Vendor Association）的标准之一。EtherNet/IP与其他两种开放式网络标准——DeviceNet和ControllerNet，共同使用CIP（通用工业协议）的应用层，实现了不同层级设备间的互通互联。 4. **DeviceNet和ControllerNet**：DeviceNet是1995年推出的第一个基于CIP的协议，适用于连接现场设备和控制系统。ControllerNet也是CIP的一部分，主要用于控制器之间的通信。 5. **KUKA机器人与EtherNet/IP**：【标签】中提到的KUKA机器人，是一个在工业自动化领域广泛应用的品牌。其KRC4-EtherNet/IP模块表明，KUKA的机器人系统支持EtherNet/IP通讯协议，允许机器人与其它设备高效地交换数据和指令。 6. **网络基础知识**：【部分内容】涵盖了网络组件，包括无源和有源组件，如双绞线电缆、RJ-45接口、网卡、集线器、转换器、路由器等，这些都是构建网络基础设施的基础。此外，还讨论了网络协议、OSI参考模型、IP地址分配等相关概念，这些都是理解网络通信的关键。 现场总线系统对于实现设备间的高效协同工作，提升生产效率，降低系统复杂性，以及提高系统的可扩展性和兼容性具有重要意义。 EtherNet/IP作为工业以太网的一个实例，展示了如何通过标准化的通信协议将各种设备集成到同一个网络中，从而实现自动化生产流程的无缝连接。在KUKA机器人的应用中，EtherNet/IP提供了可靠和灵活的通信解决方案，确保了机器人系统的高效运行。