你們現有的工業網絡設施，是否做好了準備，來迎接現在或未來以太網以及其它各種通訊需求的到來?如果有必要，可以通過本文中提到的4個步驟，來對此做出評估。思考8個布線問題，留意3個實施步驟，獲取相應的幫助，來避免可能出現的一些誤區。

控制工程師要明白，IT不是敵人;IT也要清楚，工廠里使用的以太網和辦公室使用的以太網并不一樣。

將以太網集成到自動控制中，可以從最底層開始，延伸至用于控制器之間網絡連接的過程控制層，最后到達用于SCADA和報告功能的企業網絡層。以太網可以是完成生產過程業務的唯一網絡。

在部署工業以太網時，工廠工程師和IT部門應該利用專門設計和建造的以太網解決方案，來連接從最終用戶的IT設施到工廠車間設備的各種應用。

最常用的以太網協議

2013年11月，CONTROLENGINEERING進行了一項關于以太網的調查，并從200份回復意見中選出了最常使用的以太網協議，上表列出了各個網絡協議的主管機構及其網址。

工業網絡的需求評估和布線建議

工業網絡作為自動控制層與組織其它部門之間的粘合劑，其是否具有良好的穩定性意義重大。做好工業網絡的評估工作，對布線和工程的實施將大有幫助。Panduit公司的工業自動化方案架構師AndyBanathy透露，“在自動化工程中，當開始進行設計和部署時，物理設施方面通常最容易被忽視，其影響也時常被忽視和嚴重低估。”

“結果就是，”Banathy說，“網絡故障中的很大部分，大概占到80%左右，是由物理層的連接問題造成的。”他強調說，造成故障的原因包括：項目領導和安裝人員之間溝通不暢，迫于進度和預算方面的壓力變更和新增功能，以及缺少對于網絡安全的關注。

Banathy介紹到，通常對于一個典型的自動化工程項目的投資來說，，軟件費用要占到60%左右;網絡設備位居其次，大約為23%;操作設備約占10%;布線方面的基礎設施等只占到7%。IT預算也經常優先投入到軟件和硬件等大件上，而只將很少一部分的預算投入到布線上。相對于軟件和硬件來講，布線基礎設施的花費比較低，但它卻是勞動密集型的工作，實施起來更容易出錯。而且由于網絡設備更新比較快，在規劃布線和連接能力的時候，需要從整個生命周期進行布局，考慮20年甚至更長的時間。

評估網絡需求

評估一般從基礎開始。通過下面4個步驟，完成對物理網絡的評估：

1.列出所有需要連接的設備。可能包括機器、傳感器、控制器、攝像頭、驅動器、交換機等。規劃應當包括當前以及之后20年的需求。

2.然后考慮網絡通信量、通訊類型(如數據、視頻、控制信號、網絡語音)、以及對時間有要求的過程控制信號。這個工作有助于確定帶寬需求。

3.勘察工廠，確定如何走線，考慮環境的惡劣程度，了解是否有障礙等。

4.與生產運行人員一起，在網絡可用性方面達成一致。網絡對運行的重要性如何?停機損失如何?

檢查7個功能區域

在物理設施評估中，Panduit公司會檢查7個功能區域：散熱、接地、機架電源、路徑、標簽管理、布線以及機架和機柜。根據諸如美國電信工業協會(TIA)之類的標準所制定的專門條款以及最優實踐，為每個功能區域按照0-5分打分，5是最好的。比如，對于連接不好的機架、混亂的通訊來講，接地問題可能是最重要的關注點。

3個實施步驟

工業網絡實施，需要經過3個基本步驟：評估、設計和部署。評估包括接地、環境影響、路徑、電源以及其它事項。網絡設計需要考慮的元素包括布局、編程、部件選擇、盤臺設計、電纜走線以及其它事項。設計交付物包括CAD圖紙、物料清單(BOM)和技術規格書。部署步驟包括安裝、驗證、測試和培訓。

8個關于網絡布線的問題

1.多少布線才是足夠的?

2.是否應該使用光纜?

3.電氣噪聲如何處理?

4.系統是否有能力處理數據傳輸量?

5.是否可以使用無線網絡?

6.如何實現控制網絡接入?

7.對停機時間的容忍度是多少?

8.如何為將來做規劃?

避免以下誤區

在網絡工程項目中，需要避免的誤區包括：不要在文檔上走捷徑，尤其是物理網絡設施上。完整的設計和安裝文檔，對于項目的成功，十分關鍵。要時刻想著未來發展的需要。在高性能電纜方面的投資絕對劃算，尤其是在考慮網絡擴張時。使用標準和參考架構，可以確保設計的優化。最后，需要考慮安裝人員完成任務所需要的具體條件。

從整體考量

在評估工業網絡的需求時，羅克韋爾自動化公司咨詢部門的全球運行和業務發展經理DayanRodriguez給出了更多的推薦。他認為評估時應該檢查整個工廠環節(從接收、處理、包裝到運輸)和整個企業鏈(從供應商到客戶，從你自己的現場到其它現場)，以及目標和挑戰(更低的業主總成本、更快的投入到市場，更好的資產優化、更好的風險管理)。通過網絡融合，很多事情都是可以處理的，連接更多資產和應用的能力，更高的集成度以及跨區域合作。

例如一個全球性的飲料公司在引進新產品時，需要將設計、開發、安裝和生產設備的組裝、工業自動化控制系統和企業網絡在多個不同的區域完成。完工日期要考慮多種業務影響因素。實施工作包括IT和生產利益相關方的運營協議。

Rodriguez說，這個項目的開發網絡設計工作，主要基于普度模型和承包商的最優實踐，該實踐使用了區和層之間的隔離。其結果是帶來在基礎設施投資方面、實施層面工作的節省和層級化。縱深防御結構利用區域隔離來確保在某些特定區域的故障不會傳遞到其它區域。