什么是协议网关?

11 5月 2023
Anybus
协议网关(也称作协议转换器或协议翻译器)是实现异构机器与网络间无缝互联的核心产品。本文将深入探讨协议网关的必要性、核心工作原理,以及它如何助力工业企业实现高效集成与数字化转型。

协议网关(也称为协议转换器或协议翻译器)的作用是打破通信壁垒,让使用不同通信协议的机器和网络实现无缝互联。在本文中,我们将深入探讨协议网关的必要性、工作原理以及它能为工业企业带来的具体价值。

协议网关简介

在网络技术发展的早期,各厂商为了让自家机器互联,纷纷开发了私有的通信协议。随着联网设备数量的激增,标准化的通信方式变得不可或缺,这促成了 Modbus 和 PROFIBUS 等开放式标准协议的诞生。

然而,即便有了开放协议,使用不同协议的设备之间依然无法直接“对话”。这时,协议网关便成了关键。它们在不同协议的设备之间充当“中间人”,实现无缝的通信与交互。无论是为了解决私有协议、老旧协议带来的通信障碍,还是为了连接运行在不同开放网络上的设备,协议网关在促成异构系统互联方面都发挥着至关重要的作用。

协议网关的作用是什么?

协议网关充当了两个使用不同协议的网络之间的桥梁。目前市面上存在超过 150 种开放和私有网络,这创造了海量的连接需求。

网关在机器与工业数据网络之间扮演着“翻译官”的角色,能够将机器人、控制系统、电机和传感器等设备连接到任何工业网络。

“人们往往把网关当成解决连接难题的‘备选方案’,但事实上,它才应该是首选——因为要让设备快速、简便地接入各类工业网络,网关无疑是最直观高效的途径。”

我们可以将协议比作语言。就像语言一样,协议定义了系统或组件之间通信的规则和惯例。正如说不同语言的人如果没有翻译就无法有效沟通,使用不同协议的系统也需要“协议翻译器”来促成协作。

协议网关正是通过执行这种必要的转换来实现互联。它们接收一种协议的数据,并将其转换为接收方协议能够理解的格式。

通过在不同协议之间搭建桥梁,网关可以降低系统集成的复杂性和成本,优化数据交换,并提升不同组件之间的互操作性。

 

协议网关的类型

协议网关主要分为两种类型,各司其职:

网络间互联型: 这种网关连接两个基础协议完全不同的网络。例如,它可以将 PROFIBUS 接入EtherNet/IP,实现设备间的无缝通信。

终端设备接入型: 专门解决传感器、电子秤这类“小设备”的联网问题。它们通常从串口取数,再把数据“翻译”成复杂的工业网络协议,让这些基础设备也能跟系统里的高级控制器平起平坐,实现数据互通。

 

使用协议网关的好处

实现设备间通信

协议网关就像一个实时翻译官,让原本“语言不通”的设备能够协同无间。企业无需耗费巨资对现有软硬件进行大规模升级,即可实现不同品牌、不同协议设备间的异构互联与无缝集成。

延续遗留设备的价值

在制造业中,许多老旧设备虽然核心功能完好,但通信接口已落后于时代。协议网关能让这些设备轻松接入现代化网络,在延长服役寿命的同时,也为企业节省了因盲目更替昂贵设备而产生的高额成本。

降低网络实施成本

企业在升级工厂设备时,利用协议网关可以显著降低成本。在从旧 PLC 系统升级时,无需更换整个系统,网关可以让原有的 I/O 模块和布线基础设施继续发挥余热。这不仅节省了资金和时间,还减少了对生产流程的干扰。

同样,协议网关也让 PLC 系统的扩展变得更加简单经济。它支持连接不同品牌、不同网络类型的设备,使用户能够根据应用需求选择“最合适”的设备,而不再受限于单一供应商。

系统面向未来

网关赋予了企业支持新兴网络技术的能力,而无需重新设计整个系统。通过使用网关,企业可以确保系统保持先进性,并能灵活适应不断变化的需求。这种“面向未来”的策略让企业在瞬息万变的技术环境中始终保持竞争力和效率。

 

结论

总而言之,协议网关的诞生是为了解决不同通信协议之间的隔阂。它是促成设备跨协议互联的桥梁,实现了无缝的互操作性并延长了老旧设备的寿命。借助于协议网关,工业企业无需斥巨资更换现有设备,便能在利用现有基础设施的同时,享受到新技术带来的红利。

协议网关的领导者之一是Anybus,其网关技术在过去20年中已将数百万设备连接到网络。Anybus网关已成功连接设备、机器和网络超过20年,并广泛与洛克韦尔自动化、西门子、施耐德电气、三菱等主要工业公司的自动化产品和系统协同使用。Anybus 网关组合包含多个协议转换器,可连接任意组合的现场总线或工业以太网网络。Anybus 是该领域的领军者之一,其网关技术在过去 20 年里已成功将数百万台设备接入网络。Anybus 网关被广泛应用于罗克韦尔自动化、西门子、施耐德电气、三菱电机等主流自动化产品和系统中。Anybus 的网关产品组合包含多种协议转换器,可实现现场总线与工业以太网的任意组合连接。

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