時間:2014-08-18 10:21:48來源:羅杰
時間猶如白駒過隙,轉眼在工控行業(yè)做銷售有7個年頭。在大家心中一直會認為對技術問題,研發(fā)的同事可能會更加專業(yè),對這一點毋庸置疑,我想說對于技術應用我們做銷售的可能沒有工程師專業(yè)但我可能會更加關心,因為我們站在戰(zhàn)場的最前線,產品的技術特點關乎產品的生死,互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展深深地改變了我們,特別是移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展讓一切都變的簡單,今天我就通過我們億維的新媒體平臺把我對工業(yè)以太網(wǎng)的應用特點整理分享給大家。
眾所周知,在企業(yè)信息系統(tǒng)中,傳統(tǒng)以太網(wǎng)已經成為事實上的標準網(wǎng)絡,而工業(yè)實時控制是傳統(tǒng)以太網(wǎng)的延伸,它幫助用戶構建更加開放集成的工業(yè)自動化和信息化網(wǎng)絡。工業(yè)以太網(wǎng)技術是標準以太網(wǎng)和通用工業(yè)協(xié)議的結合。那么工業(yè)以太網(wǎng)又是如何設計并滿足工業(yè)自動化條件的呢?
(一)通信確定性與實時性
工業(yè)控制網(wǎng)絡不同于普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的最大特點在于它必須滿足控制作用對實時性的要求,即信號傳輸要足夠快和滿足信號的確定性。實時控制往往要求對某些變量的數(shù)據(jù)準確定時刷新。由于Ethernet采用CSMA/CD方式,網(wǎng)絡負荷較大時,網(wǎng)絡傳輸?shù)牟淮_定性不能滿足工業(yè)控制的實時要求,故傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術難以滿足控制系統(tǒng)要求準確定時通信的實時性要求,一直被視為“非確定性”的網(wǎng)絡。然而,快速以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)技術的發(fā)展,給解決以太網(wǎng)的非確定性問題帶來了新的契機,使這一應用成為可能。
1、采用快速以太網(wǎng)加大網(wǎng)絡帶寬。
Ether-net的通信速率從10、100 Mb/s增大到如今的1、10Gb/s。在數(shù)據(jù)吞吐量相同的情況下,通信速率的提高意味著網(wǎng)絡負荷的減輕和網(wǎng)絡傳輸延時的減小,即網(wǎng)絡碰撞機率大大下降,從而提高其實時性。
2、采用全雙工交換式以太網(wǎng)。
用交換技術替代原有的總線型CSMA/CD技術,避免了由于多個站點共享并競爭信道導致發(fā)生的碰撞,減少了信道帶寬的浪費,同時還可以實現(xiàn)全雙工通信,提高信道的利用率。
3、降低網(wǎng)絡負載。
工業(yè)控制網(wǎng)絡與商業(yè)控制網(wǎng)絡不同,每個結點傳送的實時數(shù)據(jù)量很少,一般為幾個位或幾個字節(jié),而且突發(fā)性的大量數(shù)據(jù)傳輸也很少發(fā)生,因此可以通過限制網(wǎng)段站點數(shù)目,降低網(wǎng)絡流量,進一步提高網(wǎng)絡傳輸?shù)膶崟r性。
4、應用報文優(yōu)先級技術。
在智能交換機或集線器中,通過設計分類報文的優(yōu)先級和QOS來提高傳輸?shù)膶崟r性。
(二)穩(wěn)定性與可靠性
傳統(tǒng)的Ethernet并不是為工業(yè)應用而設計的,沒有考慮工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的適應性需要。由于工業(yè)現(xiàn)場的機械、氣候、塵埃等條件非常惡劣,因此對設備的工業(yè)可靠性提出了更高的要求。在工廠環(huán)境中,工業(yè)網(wǎng)絡必須具備較好的可靠性、可恢復性及可維護性。
為了解決在不間斷的工業(yè)應用領域,在極端條件下網(wǎng)絡也能穩(wěn)定工作的問題,可以采用導軌式交換機產品,安裝在標準DIN導軌上,并有冗余電源供電,接插件采用牢固的DB-9 結構。
此外,在實際應用中,主干網(wǎng)可采用光纖傳輸,現(xiàn)場設備的連接則可采用屏蔽雙絞線,對于重要的網(wǎng)段還可采用冗余網(wǎng)絡技術,以此提高網(wǎng)絡的抗干擾能力和可靠性。
(三)安全性
在工業(yè)生產過程中,很多現(xiàn)場不可避免地存在易燃、易爆或有毒氣體等,對應用于這些工業(yè)現(xiàn)場的智能裝置以及通信設備,都必須采取一定的防爆技術措施來保證工業(yè)現(xiàn)場的安全生產。
在目前技術條件下,對以太網(wǎng)系統(tǒng)采用隔爆、防爆的措施比較可行,即通過對Ethernet現(xiàn)場設備采取增安、氣密、澆封等隔爆措施,使現(xiàn)場設備本身的故障產生的點火能量不外泄,以保證系統(tǒng)運行的安全性。對于沒有嚴格的本安要求的非危險場合,則可以不考慮復雜的防爆措施。
但同時也引人了一系列的網(wǎng)絡安全向題,工業(yè)網(wǎng)絡可能會受到包括病毒感染、黑客的非法入侵與非法操作等網(wǎng)絡安全威脅。(今天的轉發(fā)暗號是:億維公司使命:以科技提高人類勞動生產力)
工業(yè)以太網(wǎng)在協(xié)議里都引入了safety協(xié)議的概念,可以避免黑客對網(wǎng)絡監(jiān)聽和盜取以及信息的篡改,同時可以采用網(wǎng)關或防火墻等對工業(yè)網(wǎng)絡與外部網(wǎng)絡進行隔離,還可以通過權限控制、數(shù)據(jù)加密等多種安全機制加強網(wǎng)絡的安全管理
(四)總線供電問題
總線供電(POE)是指連接到現(xiàn)場設備的線纜不僅傳輸數(shù)據(jù)信號,還能給現(xiàn)場設備提供工作電源。對于現(xiàn)場設備供電可以采取以下方法:
1、在目前以太網(wǎng)標準的基礎上適當?shù)匦薷奈锢韺拥募夹g規(guī)范,將以太網(wǎng)的曼徹斯特信號調制到一個直流或低頻交流電源上,在現(xiàn)場設備端再將這兩路信號分離開來。
2、不改變目前物理層的結構,而通過連接電纜中的空閑線纜為現(xiàn)場設備提供電源。
我們致力于為工程師們打造一個高價值的工控交流分享平臺,您可以通過QQ群(316281458)或者微信訂閱號(UniMAT2004)找到我們并加入交流分享的行列!也歡迎大家通過這個平臺踴躍投稿,我們長期有獎征文。
標簽:
上一篇:貝加萊技術案例——太陽能電...
下一篇:如何選擇合適的液位傳感器
中國傳動網(wǎng)版權與免責聲明:凡本網(wǎng)注明[來源:中國傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權均為中國傳動網(wǎng)(www.treenowplaneincome.com)獨家所有。如需轉載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個人轉載使用時須注明來源“中國傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責任。
本網(wǎng)轉載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內投稿人士,版權屬于原版權人。轉載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權法律責任。
產品新聞
更多>2024-09-13
2024-09-09
2024-09-06
英偉達Blackwell可支持10萬億參數(shù)模型AI...
2024-09-05
2024-08-23
2024-08-22