工業(ye) 以太網在自動化係統的應用?首先什麽(me) 是工業(ye) 以太網。一般來講是指技術上與(yu) 商用以太網(即IEEE802.3標準)兼容,但在產(chan) 品設計時,在材質的選用、產(chan) 品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗幹擾性和本質安全等方麵能滿足工業(ye) 現場要求。
工業(ye) 以太網在自動化係統的應用
1、穩定性和可靠性
以太網進入工藝控製領域的另一個(ge) 主要問題是,它所用的接插件、集線器、交換機和電纜等均是為(wei) 商業(ye) 領域設計的,商用網絡產(chan) 品不能應用在有較高可靠性要求的惡劣工業(ye) 現場環境中,因而需要針對較惡劣的工業(ye) 現場環境(如冗餘(yu) 直流電源輸入、高溫、低溫、防塵等)來設計工業(ye) 以太網。
隨著網絡技術的發展。上述問題正在迅速得到解決(jue) 。為(wei) 了解決(jue) 在不間斷的工業(ye) 領域應用,在極端條件下網絡也能穩定工作的問題,美國 Synergetic微係統公司和德國Hirschmann、JetterAG等公司專(zhuan) 門開發和生產(chan) 了機架導軌式集線器、交換機產(chan) 品,安裝在標準DIN導軌上,並由冗餘(yu) 電源供電,接插件采用牢固的DB29結構。現在已經出現了特別設計用於(yu) 連接工業(ye) 應用中具有以太網絡接口的工業(ye) 設備(如PLC、HMI、DCS係統等)。
2、實時性和確定性
隨著快速以太網與(yu) 交換式以太網技術的發展,給解決(jue) 以太網的非確定性問題帶來了新的鍥機,使這一應用成為(wei) 可能。首先,以太網的通信速率從(cong) 10M、100M 增大到如今的1000M、10G,在數據吞吐景相同的情況下,通信速率的提高意味著網絡負荷的減輕和網絡傳(chuan) 輸延時的減小,即網絡碰撞幾率大大下降。其次。采用星型網絡拓撲結構代替總線型結構,交換機將網絡劃分為(wei) 若幹個(ge) 網段。以太網交換機由於(yu) 具有數據存儲(chu) 、轉發的功能,使各端口之間輸入和輸出的數據幀能夠得到緩衝(chong) ,不再發生碰撞;同時交換機還可以對網絡上傳(chuan) 輸的數據進行過濾,使各個(ge) 網段內(nei) 節點問數據的傳(chuan) 輸隻限在本地網段內(nei) 進行,而不需經過主幹網,也不占用其他網段的帶寬,從(cong) 而降低了所有網段和主幹網的網絡負荷。
再次,全雙工通信又使得端口間兩(liang) 對雙絞線(或兩(liang) 根光纖)上分別同時接收和發送報文幀,也不會(hui) 發生衝(chong) 突。因此,采用交換式集線器和全雙工通信,同時網絡上的衝(chong) 突域不複存在(全雙工通信),或碰撞幾率大大降低(半雙工),因此,以太網通信確定性和實對性大大提高。
在實際應用中,主幹網可采用光纖傳(chuan) 輸,現場設備的連接則可采用屏蔽雙絞線,對於(yu) 重要的網段還可以采用冗餘(yu) 網絡技術,以此提高網絡的抗幹擾能力和可靠性。
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