有关现场总线与工业以太网的几个问题

我国在制定现场总线标准这方面的工作只是把国际标准等同地转换成国内标准，还没有能力制订属于自己的标准。经常听到这样的呼声，为什么不制订我国知识产权自主的现场总线标准？而一味采用国外标准？要制订这样的标准，必须有硬件和软件的基础，我们现在至少硬件基础还不够。

中国工控网：
商业目的促使现场总线出现了多标准并存的现象，您如何看待现场总线标准的发展，是多标准并存，抑或统一。
蔡忠勇先生：
目前多种现场总线并存的状况由来已久，IEC TC65技术委员会在制订IEC61158标准时用了大约十年时间来讨论如何用一个标准来覆盖所有标准，但没有成功，最后收纳了8个协议，而且还在不断增加。不但如此，IEC其它分会也制订了一些现场总线标准。这有多方面的原因，各厂商从自身利益考虑会极力推行自己的总线标准，不肯牺牲自己的利益做出很大的让步；不同的总线协议针对特定的应用领域，因而具有各自的特点，有其存在的环境和价值；技术在不断发展，新的理论、方法不断发明发现，新的总线协议还在继续产生。所以目前看来现场总线标准不会统一，多标准并存现象将会持续。
由于不同的标准在一定意义上代表着不同的厂商利益，厂商之间市场、利益的竞争会反映到标准的推广、应用和被采纳的广度和深度，所以使得协议之间实际也存在着竞争。那些技术相对落后，支持厂商少或者弱的协议逐步被淘汰，那些技术先进、支持厂商多而强、开放度高的协议更容易被接受，更具有生存和发展的空间。这一点也是遵从市场经济规律的。

中国工控网：
目前现场总线的实际应用状况如何。
蔡忠勇先生：
在发达国家，现场总线技术从20世纪80年代开始出现并逐步推广，现在已经被广泛接受。据说，2002年欧洲有40％的自动化工程项目采用了现场总线控制系统，预计到2005年将达65～70％。在国内，现场总线首先用在外国公司在华投资的生产线，比如几乎所有外资汽车生产企业都有使用现场总线的生产线。后来啤酒灌装、烟草加工、机械装配、产品包装等生产线也大量使用现场总线。一些市政工程也开始使用现场总线。
应该说，现场总线技术从20世纪90年中后期引入中国，至今在技术概念上已被广泛接受，用户群和使用面迅速增加和扩大，许多自动化项目把现场总线控制作为选择方案之一，但鉴于项目一次投入成本、技术的成熟性等原因未必采用之。另外，国内自动化工业生产企业相对国际企业来说处于弱势，虽然有一些国内企业开发了一些从站产品，但大多还是小打小闹，主要现场总线产品还是靠外国公司供货。在没有大量国内厂商进行研制、开发、宣传、推广的前提下，现场总线技术的普及速度会受到一定影响。这一点我们在同国际组织交流中一再重申的。

中国工控网：
我国也在积极制定中国的现场总线标准，GB/TB/JB等标准有些已经产生，您对我国现场总线标准的制定的看法和预见。
蔡忠勇先生：
我国现在这方面的工作只是把国际标准等同地转换成国内标准，还没有能力制订属于自己的标准。经常听到这样的呼声，为什么不制订我国知识产权自主的现场总线标准？而一味采用国外标准？要制订这样的标准，必须有硬件和软件的基础，我们现在至少硬件基础还不够。我参加过几次国际会议，知道DeviceNet协议还在不断改进、不断发展，每年ODVA年会总有几十名专家在一起讨论、研究，国内还很难聚集起相当数量有相当技术水平的专家。当然也不排除个别技术能力较强的企业开发内部协议的可能，逐步应用推广，到一定条件时开放，发展为标准。这需要相当长时间的积累。

中国工控网：
工业以太网已呈现迅猛发展的势头，存在“现场总线＋工业以太网”“以太网直接进入现场”等不同观点，您的见解如何？
蔡忠勇先生：
工业网络承载的信息是多层次的，有位信息、字节信息、帧信息等，信息量大小、反应时间、传输速度、实时性要求各不相同，不同的现场总线适用于不同的现场情况，选用什么总线方案要根据实际情况而定。工业以太网可能实现全部功能，但在经济上不会很合理。而且以太网难以逾越信号碰撞这个障碍，在系统大、控制点多的情况下问题更明显。因此，笔者认为，“现场总线＋工业以太网”的方案更位为合理。

中国工控网：
众多标准是否会在工业以太网标准上形成真正统一。
蔡忠勇先生：
以太网用于工业现场是一个发展趋势，FF和WorldFIP向 Fieldbus Foundation HSE发展；ControlNet和DeviceNet向EtherNet/IP发展；Interbus和Modbus向IDA发展；Profibus向PROFINET发展。由于有不同的利益集团和现场总线厂商支持，这几个标准会同时存在、相互兼容，不会很快统一，要统一存在很大的技术难度。比如从物理层看，EtherNet/IP的Profile同DeviceNet的Profile相同，而DeviceNet的Profile与Profibus的Profile差别很大，ProfiNet也可能采用Profibus的Profile，所以EtherNet/IP和ProfiNet之间就很难统一。

中国工控网：
面对网络化、开放性的需求，现场总线及工业以太网在未来5年内会呈现怎样的发展、应用势头，请发表您的看法。
蔡忠勇先生：
现场总线的技术优势、使用方便性已不用置疑，从成本角度看，虽然一直有人在讲比传统控制技术要低，特别是连接电缆的成本大大降低，还有系统的安装调试、维护成本降低，整个系统的成本也随之降低。但是，由于现场总线还是一项新技术，分摊的研发成本较高，用户未普及，生产量低，使产品成本较高，使用户的一次性投入也高，当高出传统控制系统一定成度时用户就难以接受，这限制了现场总线被选用。
随着使用的普及，研发成本消化，生产成本降低，尤其是国内企业大量研制、生产出相应产品之后，现场总线产品成本将大幅度降低，自动化项目会普遍使用。相信这种情况定将在5年内出现。届时，能连接现场总线的产品才有好的市场。