Industrial Control Networks und gewöhnliche Datennetzwerke sind zwei verschiedene Arten von Netzwerksystemen, die signifikante Unterschiede in Bezug auf Design, Funktion, Anwendung und Leistung aufweisen. In diesem Artikel werden wir die Unterschiede zwischen industriellen Kontrollnetzwerken und normalen Datennetzen ausführlich einführen, einschließlich der Definitionen, Merkmale, Anwendungsszenarien, technischen Anforderungen und Entwicklungstrends.
1. Definition
Das Industrial Control Network ist ein Netzwerksystem, das speziell für die industrielle Automatisierung und Steuerungssystem entwickelt wurde. Dies wird hauptsächlich zur Realisierung von Kommunikations- und Datenaustausch zwischen Geräten zur Überwachung, Steuerung und dem Management des Produktionsprozesses verwendet. Industrial Control Networks übernehmen normalerweise Echtzeit- und zuverlässige Kommunikationsprotokolle, um die hohen Anforderungen für Echtzeit und Zuverlässigkeit bei industriellen Produktionsprozessen zu erfüllen.
Gewöhnliche Datennetzwerke sind Netzwerksysteme, die für alltägliche Büro-, Unterhaltungs- und Kommunikationsszenarien wie Unternehmensintranets und das Internet verwendet werden. Gewöhnliche Datennetzwerke verwenden normalerweise nicht-reale, nicht zuverlässige Kommunikationsprotokolle, um die Bedürfnisse der Benutzer nach Netzwerkgeschwindigkeit, Flexibilität und Kosteneffizienz zu erfüllen.
2. Eigenschaften
Industrial Control Networks und gewöhnliche Datennetzwerke unterscheiden sich in den folgenden Merkmalen:
2.1 Echtzeit
Industrial Control Networks erfordern ein hohes Maß an Echtzeit, um die Kontinuität und Stabilität des Produktionsprozesses zu gewährleisten. Industrielle Kontrollnetzwerke verwenden normalerweise Echtzeit-Kommunikationsprotokolle wie Profibus, Modbus usw. Diese Protokolle können die Echtzeit und Zuverlässigkeit der Datenübertragung sicherstellen.
Gewöhnliche Datennetzwerke haben relativ geringe Anforderungen für Echtzeit, und Benutzer können normalerweise ein gewisses Maß an Verzögerung akzeptieren. Die in normalen Datennetzwerken wie TCP/IP verwendeten Kommunikationsprotokolle können die Zuverlässigkeit der Datenübertragung sicherstellen, die Echtzeitleistung ist jedoch relativ schlecht.
2.2 Zuverlässigkeit
Industrielle Kontrollnetzwerke erfordern ein sehr hohes Maß an Zuverlässigkeit, da ein Kommunikationsversagen zu einer Unterbrechung der Produktion oder dem Schaden an Geräten führen kann. Industrielle Kontrollnetzwerke verwenden normalerweise redundante Konstruktions-, Fehlererkennungs- und Wiederherstellungsmechanismen und andere technische Mittel, um die Zuverlässigkeit des Systems zu verbessern.
Ordinäre Datennetzwerke haben relativ geringe Zuverlässigkeitsanforderungen, und Benutzer können in der Regel einen gewissen Datenverlust oder -fehler akzeptieren. Gewöhnliche Datennetzwerke verwenden normalerweise Fehlererkennungs- und Korrekturmechanismen, wie z. B. den Übertragungsmechanismus von TCP, um die Zuverlässigkeit der Datenübertragung zu gewährleisten.
2.3 Sicherheit
Industrial Control Networks erfordern eine sehr hohe Sicherheit, da Datenleckage oder Manipulationen im Produktionsprozess zu schwerwiegenden Produktionsverfällen oder wirtschaftlichen Verlusten führen können. Industrial Control Networks erfolgen in der Regel strenge Sicherheitsmaßnahmen wie Zugriffskontrolle, Datenverschlüsselung und Sicherheitsprüfung, um die Datensicherheit zu schützen.
Ordinäre Datennetzwerke haben relativ geringe Sicherheitsanforderungen, und Benutzer können in der Regel ein gewisses Maß an Datenleckage oder Manipulationen akzeptieren. Gewöhnliche Datennetzwerke verwenden normalerweise grundlegende Sicherheitsmaßnahmen wie Firewalls und Antivirensoftware, um böswillige Angriffe und Virusinfektionen zu verhindern.
2.4 Skalierbarkeit
Industrial Control Networks haben normalerweise eine gute Skalierbarkeit, da Geräte möglicherweise während des Produktionsprozesses hinzugefügt oder ersetzt werden müssen. Industrielle Kontrollnetzwerke verwenden modulares Design und standardisierte Schnittstellen, um die Ergänzung und den Austausch von Geräten zu erleichtern.
Allgemeine Datennetzwerke sind relativ weniger skalierbar, da Benutzer die Geräte normalerweise nicht häufig hinzufügen oder ersetzen. Gemeinsame Datennetzwerke verwenden ein zentrales Design und proprietäre Schnittstellen, um die Kosten zu senken und das Management zu vereinfachen.
3. Anwendungsszenarien
Industrial Control Networks werden hauptsächlich in industriellen Automatisierungs- und Steuerungssystemen wie Produktionslinienüberwachung, Gerätekontrolle, Datenerfassung und -analyse sowie anderen Szenarien eingesetzt. Industrielle Kontrollnetzwerke werden in der Regel in Fabriken, Minen, Kraftwerken und anderen industriellen Standorten eingesetzt.
Gewöhnliche Datennetzwerke werden hauptsächlich auf tägliche Büro-, Unterhaltungs- und Kommunikationsszenarien wie Unternehmensintranet, Internet, E-Mail und Online-Spiele angewendet. Gewöhnliche Datennetzwerke werden normalerweise in Büros, Häusern, Schulen und anderen Orten eingesetzt.
4. Technische Anforderungen
Industrial Control Networks und gewöhnliche Datennetzwerke haben die folgenden Unterschiede in den technischen Anforderungen:
4.1 Kommunikationsprotokoll
Industrielle Kontrollnetzwerke verwenden normalerweise Echtzeit- und zuverlässige Kommunikationsprotokolle wie Profibus, Modbus, EtherCat usw. Diese Protokolle können in Echtzeit und zuverlässiger Datenübertragung sicherstellen.
Gewöhnliche Datennetzwerke verwenden normalerweise nicht-reale, nicht zuverlässige Kommunikationsprotokolle wie TCP/IP, HTTP, FTP usw. Diese Protokolle können die Bedürfnisse des Benutzers nach Netzwerkgeschwindigkeit, Flexibilität und Kosteneffizienz erfüllen.
4.2 Geräteleistung
Industrial Control Networks haben sehr hohe Anforderungen an die Ausrüstungsleistung, da Geräteausfälle im Produktionsprozess zu schwerwiegenden Produktionsunfällen oder wirtschaftlichen Verlusten führen können. Industrielle Kontrollnetzwerke verwenden normalerweise Hochleistungs- und Hochzuverlässigkeitsgeräte wie SPS, DCS, RTUS usw.
Normale Datennetzwerke haben relativ geringe Anforderungen an die Leistung der Geräte, und Benutzer können in der Regel einen gewissen Grad an Geräteausfall akzeptieren. Gewöhnliche Datennetzwerke verwenden normalerweise kostengünstige, hochflexible Geräte wie Router, Schalter, Server usw.
4.3 Netzwerkarchitektur
Industrial Control Networks verwenden normalerweise eine verteilte Architektur, um einen engen Zugriff auf Geräte und schnelle Datenübertragung zu verwirklichen. Industrielle Kontrollnetzwerke verwenden modulares Design und standardisierte Schnittstellen, um die Ergänzung und den Austausch von Geräten zu erleichtern.
Allgemeine Datennetzwerke sind in der Regel zentralisiert, um das Management zu vereinfachen und die Kosten zu senken. Allgemeine Datennetzwerke verwenden proprietäre Schnittstellen und maßgeschneiderte Designs, um den Anforderungen bestimmter Szenarien zu erfüllen.
5.Tendenzen
Mit der Entwicklung der Industrie 4. 0 und intelligente Fertigung bewegt sich industrielle Kontrollnetzwerke in Richtung größerer Intelligenz, Integration und Vernetzung. Zukünftige Industrial Control Networks werden sich mehr auf Echtzeitdaten, Zuverlässigkeit und Sicherheit konzentrieren, um den Anforderungen der intelligenten Fertigung und des industriellen Internets gerecht zu werden.
Allgemeine Datennetzwerke entwickeln sich auch in Richtung größerer Geschwindigkeit, Flexibilität und Sicherheit. Mit der Entwicklung von Technologien wie 5G, IoT und Cloud Computing konzentrieren sich allgemeine Datennetzwerke mehr auf Netzwerkgeschwindigkeit, Flexibilität und Kostenwirksamkeit, um die Bedürfnisse der Benutzer nach Netzwerkdiensten zu erfüllen.