2016年5月26日 來(lái)源:科工網(wǎng)-國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)+生態(tài)服務(wù)平臺(tái) 瀏覽 1148 次 評(píng)論(0)
工業(yè)以太網(wǎng)是基于IEEE 802.3 (Ethernet)的強(qiáng)大的區(qū)域和單元網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)以太網(wǎng), 提供了一個(gè)無(wú)縫集成到新的多媒體的途徑。 企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)(Intranet),外部互聯(lián)網(wǎng)(Extranet),以及互聯(lián)網(wǎng)(Internet) 提供的廣泛應(yīng)用不但已經(jīng)進(jìn)入今天的辦公室領(lǐng)域,而且還可以應(yīng)用于生產(chǎn)和過(guò)程自動(dòng)化。繼10M波特率以太網(wǎng)成功運(yùn)行之后,具有交換功能,全雙工和自適應(yīng)的100M波特率快速以太網(wǎng)(Fast Ethernet,符合IEEE 802.3u 的標(biāo)準(zhǔn))也已成功運(yùn)行多年。采用何種性能的以太網(wǎng)取決于用戶的需要。通用的兼容性允許用戶無(wú)縫升級(jí)到新技術(shù)。
不穩(wěn)定因素
今天的控制系統(tǒng)和工廠自動(dòng)化系統(tǒng),以太網(wǎng)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)和PLC一樣普及。但現(xiàn)場(chǎng)工程師們對(duì)以太網(wǎng)的了解,大多來(lái)自他們對(duì)傳統(tǒng)商業(yè)以太網(wǎng)的認(rèn)識(shí)。很多控制系統(tǒng)工程的實(shí)施甚是直接讓IT部門的技術(shù)人員來(lái)實(shí)施。但是,IT工程師們對(duì)于以太網(wǎng)的了解,往往局限于
辦公自動(dòng)化商業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)施經(jīng)驗(yàn),可能導(dǎo)致工業(yè)以太網(wǎng)在
工業(yè)控制系統(tǒng)中實(shí)施的簡(jiǎn)單化和商業(yè)化,不能真正理解工業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的意義,也無(wú)法真正利用工業(yè)以太網(wǎng)內(nèi)在的特殊功能,常常造成工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的不徹底,給整個(gè)控制系統(tǒng)留下不穩(wěn)定因素。
需考慮因素
那么選擇正確的工業(yè)以太網(wǎng)要考慮哪些因素?簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō),要從以太網(wǎng)通訊協(xié)議、電源、通信速率、工業(yè)環(huán)境認(rèn)證考慮、安裝方式、外殼對(duì)散熱的影響、簡(jiǎn)單通信功能和通信管理功能、電口或光口的考慮。這些都是基本需要了解的產(chǎn)品選擇因素。如果對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理有更高要求,則需要考慮所選擇產(chǎn)品的功能如:信號(hào)強(qiáng)弱、
端口設(shè)置、出錯(cuò)報(bào)警、串口使用、主干(TrunkingTM)冗余、
環(huán)網(wǎng)冗余、服務(wù)質(zhì)量(QoS)、
虛擬局域網(wǎng)(VLAN)、
簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)、
端口鏡像等等其他工業(yè)以太網(wǎng)管理交換機(jī)中可以提供的功能。不同的
控制系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理功能要求不同,自然對(duì)管理型
交換機(jī)的使用也有不同要求??刂乒こ處焸儜?yīng)該根據(jù)其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,挑選適合自己系統(tǒng)的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品。
由于工業(yè)環(huán)境對(duì)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)可靠性能的超高要求,工業(yè)以太網(wǎng)的冗余功能應(yīng)運(yùn)而生。從快速生成樹冗余(RSTP)、環(huán)網(wǎng)冗余(RapidRingTM)到主干冗余(TrunkingTM),都有各自不同的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),控制工程師們可以根據(jù)自己的要求進(jìn)行選擇。為了更好地幫助大家了解和學(xué)習(xí)工業(yè)以太網(wǎng)
冗余技術(shù)的特點(diǎn),讓我們首先回顧以下以太網(wǎng)設(shè)備的發(fā)展過(guò)程。
工業(yè)以太網(wǎng)是應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的
以太網(wǎng)技術(shù),在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)(即IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn))兼容,但是實(shí)際產(chǎn)品和應(yīng)用卻又完全不同。這主要表現(xiàn)普通商用以太網(wǎng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),在材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強(qiáng)度、適用性以及實(shí)時(shí)性、可
互*作性、可靠性、抗干擾性、本質(zhì)性等方面不能滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需要。故在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制應(yīng)用的是與商用以太網(wǎng)不同的工業(yè)以太網(wǎng)。然而工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)在哪里呢?
一、應(yīng)用廣泛
二、通信速率高
10、100 Mb/s的快速以太網(wǎng)已開始廣泛應(yīng)用,1Gb/s
以太網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟,而傳統(tǒng)的
現(xiàn)場(chǎng)總線速率只有12Mb/s(如西門子Profibus-DP)。顯然,以太網(wǎng)的速率要比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線要快的多,完全可以滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)不斷增長(zhǎng)的
帶寬要求。
三、資源共享能力強(qiáng)
隨著Internet/ Intranet的發(fā)展,以太網(wǎng)已滲透到各個(gè)角落,網(wǎng)絡(luò)上的用戶已解除了資源地理位置上的束縛,在聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)的一臺(tái)計(jì)算機(jī)上就能瀏覽工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)“控管一體化”,這是其他一種現(xiàn)場(chǎng)總線都無(wú)法比擬的。
四、可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ?/strong>
以太網(wǎng)的引入將為控制系統(tǒng)的后續(xù)發(fā)展提供可能性,用戶在技術(shù)升級(jí)方面無(wú)需獨(dú)自的研究投入,對(duì)于這一點(diǎn),現(xiàn)有的
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)都是無(wú)法比擬的。同時(shí),機(jī)器人技術(shù)、智能技術(shù)的發(fā)展都要求通信網(wǎng)絡(luò)具有更高的
帶寬和性能,通信協(xié)議有更高的靈活性,這些要求以太網(wǎng)都能很好地滿足。