Les xarxes de control industrial i les xarxes de dades-de propòsit general són dos tipus diferents de sistemes de xarxa que difereixen significativament pel que fa al disseny, la funcionalitat, les aplicacions i el rendiment. Aquest article oferirà una visió general detallada de les diferències entre les xarxes de control industrial i les xarxes de dades d'ús general-, incloses les seves definicions, característiques, escenaris d'aplicació, requisits tècnics i tendències de desenvolupament.
1. Definicions
Una xarxa de control industrial és un sistema de xarxa dissenyat específicament per a sistemes de control i automatització industrial. S'utilitza principalment per facilitar la comunicació i l'intercanvi de dades entre dispositius per permetre el seguiment, control i gestió dels processos de producció. Les xarxes de control industrial solen emprar protocols de comunicació fiables i en temps real-per satisfer les altes exigències de rendiment i fiabilitat en temps real-en els processos de producció industrial.
Les xarxes de dades d'ús general-es refereixen als sistemes de xarxa utilitzats per a la feina diària d'oficina, entreteniment i comunicació, com ara les intranets corporatives i Internet. Les xarxes de dades de propòsit general-normalment utilitzen protocols de comunicació no-real-en temps real i no-fiables per satisfer les demandes dels usuaris de velocitat, flexibilitat i rendibilitat-de la xarxa.
2. Característiques
Les xarxes de control industrial i les xarxes de dades d'ús general-difereixen en les característiques següents:
2.1 Capacitats-en temps real
Les xarxes de control industrial requereixen un alt grau de capacitat-en temps real per garantir la continuïtat i l'estabilitat dels processos de producció. Les xarxes de control industrial solen utilitzar protocols de comunicació en temps real-, com ara PROFIBUS i Modbus, que garanteixen la naturalesa i la fiabilitat de la transmissió de dades en-en temps real.
Les xarxes de dades-de propòsit general tenen requisits de temps real-relativament més baixos i, en general, els usuaris poden tolerar un cert grau de latència. Tot i que els protocols de comunicació utilitzats a les xarxes de dades de propòsit general-, com ara TCP/IP, poden garantir la fiabilitat de la transmissió de dades, el seu rendiment-en temps real és relativament baix.
2.2 Fiabilitat
Les xarxes de control industrial tenen uns requisits de fiabilitat molt elevats, ja que qualsevol fallada de comunicació podria provocar interrupcions de producció o danys als equips. Les xarxes de control industrial solen emprar mesures tècniques com ara dissenys redundants, detecció de fallades i mecanismes de recuperació per millorar la fiabilitat del sistema.
Les xarxes de dades-de propòsit general tenen requisits de fiabilitat relativament baixos i, en general, els usuaris estan disposats a acceptar un cert grau de pèrdua de dades o errors. Les xarxes de dades de propòsit general-normalment utilitzen mecanismes de detecció i correcció d'errors, com ara el mecanisme de retransmissió de TCP, per garantir la fiabilitat de la transmissió de dades.
2.3 Seguretat
Les xarxes de control industrial tenen uns requisits de seguretat molt elevats, ja que les fuites de dades o la manipulació durant el procés de producció poden provocar greus accidents de producció o pèrdues econòmiques. Les xarxes de control industrial solen emprar mesures de seguretat estrictes, com ara control d'accés, xifratge de dades i auditoria de seguretat, per protegir la seguretat de les dades.
Les xarxes de dades d'ús general-tenen requisits de seguretat relativament més baixos i, en general, els usuaris toleren un cert grau de filtració o manipulació de dades. Les xarxes de dades de propòsit general-normalment utilitzen mesures de seguretat bàsiques, com ara tallafocs i programari antivirus, per prevenir atacs maliciosos i infeccions per virus.
2.4 Escalabilitat
Les xarxes de control industrial en general ofereixen una bona escalabilitat, ja que pot ser que calgui afegir o substituir equips durant els processos de producció. Utilitzen dissenys modulars i interfícies estandarditzades per facilitar l'addició i la substitució d'equips.
Les xarxes de dades-de propòsit general tenen una escalabilitat relativament pobra, ja que els usuaris normalment no afegeixen ni substitueixen equips amb freqüència. Utilitzen dissenys centralitzats i interfícies pròpies per reduir costos i simplificar la gestió.
3. Escenaris d'aplicació
Les xarxes de control industrial s'utilitzen principalment en sistemes d'automatització i control industrial, com ara la supervisió de línies de producció, control d'equips, adquisició de dades i anàlisi. Normalment es despleguen en entorns industrials com ara fàbriques, mines i centrals elèctriques.
Les xarxes de dades d'ús general-s'utilitzen principalment en el treball quotidià d'oficina, entreteniment i escenaris de comunicació, com ara intranets corporatives, Internet, correu electrònic i jocs en línia. Normalment es despleguen a oficines, llars, escoles i llocs similars.
4. Requisits tècnics
Les xarxes de control industrial i les xarxes de dades d'ús general-difereixen en els requisits tècnics següents:
4.1 Protocols de comunicació
Les xarxes de control industrial solen utilitzar protocols de comunicació fiables i en temps real, com ara PROFIBUS, Modbus i EtherCAT, que garanteixen la naturalesa i la fiabilitat de la transmissió de dades en temps real-.
Les xarxes de dades de propòsit general-normalment utilitzen protocols de comunicació no-real-en temps real i no-fiables, com ara TCP/IP, HTTP i FTP, que compleixen els requisits dels usuaris de velocitat, flexibilitat i rendibilitat-de la xarxa.
4.2 Rendiment del dispositiu
Les xarxes de control industrial exigeixen molt el rendiment dels dispositius, ja que les fallades dels equips durant la producció poden provocar greus accidents de producció o pèrdues econòmiques. Les xarxes de control industrial solen utilitzar dispositius d'alt-rendiment i altament fiables, com ara PLC, DCS i RTU.
Les xarxes de dades-de propòsit general tenen requisits relativament més baixos pel que fa al rendiment de l'equip i, en general, els usuaris poden tolerar un cert grau de fallada de l'equip. Les xarxes de dades de propòsit general-normalment utilitzen equips de baix-cost i altament flexibles, com ara encaminadors, commutadors i servidors.
4.3 Arquitectura de xarxa
Les xarxes de control industrial solen adoptar una arquitectura distribuïda per permetre l'accés a dispositius locals i la transmissió ràpida de dades. Utilitzen dissenys modulars i interfícies estandarditzades per facilitar l'addició i la substitució d'equips.
Les xarxes de dades de propòsit general-normalment adopten una arquitectura centralitzada per simplificar la gestió i reduir costos. Utilitzen interfícies pròpies i dissenys personalitzats per satisfer les necessitats d'escenaris específics.
5. Tendències de desenvolupament
Amb l'avenç de la indústria 4.0 i la fabricació intel·ligent, les xarxes de control industrial estan evolucionant cap a una major intel·ligència, integració i xarxa. En el futur, les xarxes de control industrial posaran més èmfasi en el rendiment, la fiabilitat i la seguretat de les dades en temps real-per satisfer les demandes de la fabricació intel·ligent i d'Internet industrial.
Les xarxes de dades-de propòsit general també estan evolucionant cap a velocitats més altes, més flexibilitat i una seguretat millorada. Amb l'avenç de tecnologies com el 5G, l'Internet de les coses (IoT) i la informàtica en núvol, les xarxes de dades de propòsit general-posaran més èmfasi en la velocitat, la flexibilitat i la rendibilitat de la xarxa-per satisfer les demandes dels usuaris de serveis de xarxa.