社会应用工业以太网的好处总线通信四大优势

在这个信息化的时代,网络技术的发展对社会产生了深远的影响。以太网作为一种广泛应用于数据信息网络的技能,其传输速度高、低能耗、便于装置、兼容性好、敞开性高和支持设备多等优势,使得它成为了工业操控领域不可或缺的一部分。

随着网络技术的不断进步,以太网已经逐步进入了工业操控范畴,为工业自动化系统提供了一种新的通讯方式。这主要是因为工业自动化系统向分布式和智能化操作方面发展,开放且明确的通信协议成为必需。

以太网技能引入到工业操控中,它们显著之处包括:1. 以太网是一个全开放,全数字化的网络,可以轻松实现不同制造商设备之间互联;2. 以太网可以无缝连接工业控制网络与企业信息网络,从而形成企业级综合控制一体化全开放网络,如图2所示;3. 软硬件成本较低,因为以太网技能已相当成熟,支持以太网软件环境和硬件设备得到各大厂商高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择;4. 通信速率高,以适应企业信息系统规划扩展及复杂程度提高,对数据量需求日益增长,有时甚至需要音频视频数据传输,现在以太网通信速率为10M、100M高速以太网开始普遍应用,千兆以太网技能也正在成熟,10G以太网正在研究其速率比当前现场总线快很多。5 可持续发展潜力大,在瞬息万变的信息时代,企业生存与发展将很大程度上依赖于一个快速有效通讯管理网络,因此保证了以 太 网 技 能 不 断 地 持 续 向 前 发 展。

然而,以 太 网 技 能 进 人 工 控 范 畴 时 也 存 在 一 些 问 题 其 中 首 要 的 是:1 实 时 性 问 题 —— 以 太 网 采 用 的 CSMA/CD介质访问控制方法,其本质上对错实时。一条总线上挂多个节点平等竞争总线,当总线空闲时,这种方法难满足工控领域对实时性的要求,这也是以 太 网 技 能 进 人 工 控 范 畴 的 技 能 瓶颈;2 对 工 业 环 境 的 适 应 性 与 可 靜 性 —— 以 太 网 是 根 据 办 公 环 境 设 计 的 需 求 抗 干 扰 等 并 符 合 工 业 现 场 需求;3 适 用 于 工 控 操 控 的 应 用 层 协议 —— 现 在 信 息 网 络 中 所 谈 应 用 层 协议所界说的数据结构等特性不合适应用于工艺过程控制场景中的现场设备间实时通讯;因而,还需界说统一的应用层标准。4 实质安全问题 —— 工业乙ernet如果用在易燃易爆风险作业场所必须考虑实质安全问题。此外,由于使用TCP/IP协议,因此可能会遭到含病毒黑客攻击及其他非法侵入与非法操作等安全威胁。5 QOS(Quality of Service)问题——跟着技能进步,在工厂操控底层信号不再限制单纯数字模拟量,而是包含Audio及低分辨Video信号,应能根据不同用户需求及不同的内容适度地保证实时性的要求。

随着技术不断进步,上述呈现的问题现已或部分得到解决。近年来出现了快速交换式Ethernet技术,它采用全双工通信,不仅避免了CSMA/CD中的碰撞,而且能够方便地实现优先级机制,从而保证带宽最大利用率并提供最佳实时功能。这彻底避免了CSMA/CD主从令牌等可能效率低下情况。在抗干扰方面出产商采取专门措施使其更符合工业需求。在应用层协议方面,可根据需要增减TCP/IP协议栈,同时还需制定更加符合行业要求的新型网络协议。在安全性方面,无论是在生产环境还是在普通办公室,都要有密封性能好坚固耐用的乙ernet设备及其连接件,以及使用加密编码防火墙等多重保护措施。而QOS问题则通过提升通信速度和完善通信规范得到了解决。

尽管如此,与现场总线相比,以TooNet仍有一定的局限性尤其是在某些特别严苛条件下的工作。但至少目前看来,它正逐渐被接受,并且最有可能的是,我们将看到一种混合式处理方案,即同时存在并发挥各自优势的地面布线(如现场总线)与基于乙ernet(如Industrial Ethernet)的电缆布局。在未来,不同类型的事务将继续共存,而不是简单替代。

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