工业以太网是指在工业环境的自动化控制及过程控制中应用以太网的相关组件和技术,工业以太网采用TCP/IP协议,和IEEE 802.3标准兼容,通过在应用层加入特有的协议,以应用于不同的环境,北京导轨工业以太网应用实例。工业以太网应用需要体现实时性,而许多以太网技术可以使以太网适用在工业应用之中,通过利用标准以太网,可以提升工厂内部不同设备之间的互连性。目前大多数工业应用对应的实时等级需求如图所示。工业以太网的通信架构通常都以主、从站的方式进行搭建,北京导轨工业以太网应用实例,且通过标准的硬件接口以实现设备互连。但这样的方式通常受限于不兼容的通信协议,北京导轨工业以太网应用实例,即主、从站都需要使用相同的通信协议,才能通信,并且不同的工业环境及设备对通讯传输性能的需求也不同,以下将从使用性能,适用环境,应用设备等角度,阐述常用的工业以太网通讯协议。工业以太网应用实现工业现场设备远程控制。北京导轨工业以太网应用实例
工业以太网应用于新能源。随着社会经济发展,能源及环境问题日益引起全社会的关注,可再生能源的开发与利用显得越来越迫切。近年来,我国面临着煤、石油、电供应多方面紧张的局面,能源供应与环境容量一直社会经济发展的重要制约因素,新能源供应与开发在我国乃至全球显得越来越重要。抓好工业园区能源开发与利用对新能源的发展起到非常大的作用。深圳全区工农产业得到了快速发展,但当前在该工业园区处于上升势头的光伏太阳能、机械装备、食品饮料、新材料等行业,均属于对电力的需求及保障能力相对较高的行业,环网交换机广应用于以上行业。北京导轨工业以太网应用实例正维通信为数字城市提供全千兆工业以太网应用系统,实现城市万物互联互通。
此外,还出现了受大公司支持的工业以太网应用标准及相关协议的改进。将工业以太网引入底层网络,不只是使现场层、控制层和管理层在垂直层面上方便集成,更能降低不同厂家设备在水平层面上的集成成本,以太网向底层网络的延伸是必然的,因此着名厂商纷纷支持工业以太网并制订了不同的工业应用标准。如Rockwell、OMRON等公司支持Ethernet/IP,IP是指工业协议,它提供Producer/Consumer模型,将ControlNet和Devicenet的控制和信息协议的应用层移植到TCP.FF制定的高速以太网协议HSE提供了发布方/定购方、对象等模型,主要用于工程控制领域,受到了Foxboro、Honeywell等一些大公司的支持。由Schneider公司发布的Modbus/TCP协议将Modbus协议捆绑在TCP协议上,易于实施,能够实现互联。
对应用于存在易燃、易爆与有毒等气体的工业现场的智能装备以及通信设备,都必须采取一定的防爆措施来保证工业现场的安全生产。现场设备的防爆技术包括隔爆型(如增安、气密、浇封等)和本质安全型两类。与隔爆型技术相比,本质安全技术采取避免点火源能量作为防爆手段,可以带来以下技术和经济上的优点:结构简单、体积小、重量轻、造价低;可在带电情况下进行维护和更换;安全可靠性高;适用范围广。实现本质安全的关键技术为低功耗技术和本安防爆技术。由于目前以太网收发器本身的功耗都比较大,一般都在六七十mA(5V工作电源),因此低功耗的现场设备(如工业现场以太网交换机、传输媒体以及基于以太网的变送器和执行机构等)设计难以实现。因此,在目前的技术条件下,对以太网系统采用隔爆防爆的措施比较可行。另一方面,对于没有严格的本安要求的非危险场合,则可以不考虑复杂的防爆措施。工业以太网用用于煤矿等场合必须注意本质安全与防爆。工业以太网应用普遍使用正维通信工业级交换机、正维工业光纤收发器等产品。
随着现代交换机技术的发展,交换机端口内部之间的传输速率比整个设备层以太网端口间的传输速率之和还要大,因而减少以太网的率,并为数据提供缓存。当然交换机的工作方式必须是存储转发方式,这样在系统中只有点对点的连接,不会出现碰撞。多个交换把整个以太网分解成许多单独的区域,以太网的数据只在各自的域里存在,不同域之间没有,可以明显提高网络上每个站点的带宽,从而提高了交换式以太网的网络性能和确定性,明显提高了工业以太网应用范围。正维通信根据机场周边复杂的环境,搭建基于工业以太网应用的智能化监控系统。北京导轨工业以太网应用实例
正维工业交换机、正维光纤收发器可用于DCS等工业以太网应用中。北京导轨工业以太网应用实例
为了提高实时性,以太网协议也作了一些改进。一种完全基于软件的协议RETHER(Real Time Ethernet)可以在不改变工业以太网应用现有硬件的情况下确保实时性,它采用一种混合操作模式,能减少对网络中非实时数据传输性能的影响;非竞争的容许控制机制和有效的令牌传递方案能防止由于节点故障而引起的令牌丢失。遵守RETHER协议的网络以CSMA和RETHER两种模式运行。在实时对话期间,网络将透明地转换到RETHER模式,实时对话结束后又重新回到CSMA模式,可以联系正维通信获取更多工会以太网应用信息。北京导轨工业以太网应用实例
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