2021-06-29
众所周知，在企业信息系统中，以太网已经成为事实上的标准网络，而工业实时控制则是传统以太网的延伸，帮助用户构建更加开放和集成的工业自动化和信息网络。工业以太网技术，它是标准以太网和通用工业协议的结合。
首先，他满足了工业自动化的实时性要求。原有以太网中使用的CSMA/CD不能满足工业实时性的要求。当时主要是现场总线和令牌环网。随着技术的进步，该开关具有实时性，满足了从高精度时间同步（-100ns）、分布式伺服控制、离散控制、过程控制到安全系统的所有工业应用要求，并支持现场和远程监控、诊断和配置；当然，以太网/IP产品也可以使用其他标准以太网服务，如HTTP、SNMP等。。这意味着工业自动化和企业信息系统的集成更加直接。例如，无需额外编程，相关人员可通过web浏览器轻松配置、诊断和监控工厂设备。此外，以太网/IP还从电磁兼容和安装防护两个方面做出了规定，以确保以太网/IP产品具有严格的工业环境适应性。
通信确定性和实时性
工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点是必须满足控制功能的实时性要求，即信号传输必须足够快，并满足信号的确定性。实时控制通常需要精确定时刷新某些变量的数据。由于以太网采用CSMA/CD方式，当网络负载较大时，网络传输的不确定性无法满足工业控制的实时性要求，传统的以太网技术无法满足控制系统对精确定时通信的实时性要求，被认为是“不确定性”网络。然而，快速以太网和交换式以太网技术的发展为解决以太网的不确定性问题带来了新的机遇，使这种应用成为可能。首先，以太网的通信速率从10M和100M提高到今天的1000M和10G。在数据吞吐量相同的情况下，通信速率的提高意味着网络负载和网络传输时延的降低，即网络碰撞的概率大大降低。其次，使用星形网络拓扑，交换机将网络划分为多个网段。以太网交换机具有数据存储和转发功能，端口间的输入输出数据帧可以缓冲，不会发生冲突。同时，交换机还可以对网络上传输的数据进行过滤，使每个网段节点之间的数据传输仅限于本地网段，不经过骨干网，不占用其他网段的带宽，从而降低了所有网段和骨干网的网络负载。第三，全双工通信使得在端口之间的两个双绞线（或两根光纤）上同时接收和发送消息帧成为可能。因此，使用交换集线器和全双工通信可以使网络上的冲突域不再存在（全双工通信），或者大大降低了碰撞概率（半双工），从而大大提高了以太网通信的确定性和实时性。改进。
稳定性和可靠性
传统的以太网不是为工业应用而设计的，没有考虑工业现场环境的适应性需求。由于工业现场的机械、气候和粉尘条件非常恶劣，对设备的工业可靠性提出了更高的要求。在工厂环境中，工业网络必须具有良好的可靠性、可恢复性和可维护性。为了解决网络在不间断工业应用领域极端条件下稳定工作的问题，迈威专门研发生产了安装在标准DIN导轨上的工业以太网交换机，并支持冗余电源。
安全
工业系统的网络安全是工业以太网应用必须考虑的另一个安全问题。工业以太网可以集成企业传统的三层网络系统，即信息管理层、过程监控层、现场设备层，数据传输速率更快，实时性更高，可以与互联网无缝集成。实现数据共享，提高工厂运行效率。但与此同时，一系列的网络安全问题也被提出。工业网络可能会受到网络安全威胁，包括病毒感染、黑客非法入侵和非法操作。一般情况下，可以通过网关或防火墙将工业网络与外部网络隔离，还可以通过权限控制、数据加密等多种安全机制加强对网络的安全管理。
总线电源问题
总线电源（或总线馈送）是指连接到现场设备的电缆不仅传输数据信号，还向现场设备提供工作电源。现场设备供电可采用以下方式：
-在现有以太网标准的基础上，适当修改物理层的技术规范，将以太网的曼彻斯特信号调制为直流或低频交流电源，然后在现场设备侧将两个信号分开。
-不要改变当前的物理层结构，而是通过连接电缆中的空闲电缆为现场设备供电。
如果您这边有资讯关于工业以太网，工业交换机的更多内容可以与我们联系
