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工业以太网未来的方向在哪里

随着时间的推移,工业以太网已经渐渐发展进入全球自动化的标准通信技术之列。虽然现场总线类似Profibus、Modbus和ControlNet仍然随处可见,但他们的重要性随着工业以太网的普及正在快速地降

跟着时刻的推移,工业以太网现已逐渐开展进入全球自动化规范通讯技能之列。尽管现场总线类似 Profibus、 Modbus 和ControlNet依然随处可见,但他们的重要性跟着工业以太网的遍及正在快速地下降。工业以太网为用户供给的优势是清楚明了的:更高的功率、更多的功用和更高的适应性。这能够使得从办理级到现场级的数据通讯选用共同的方法,反之亦然。没有了接口互不兼容的问题,就能够在整个公司网络中运用依据web规范的东西。

  现在工业以太网最主要的运用在办理层和操控层。而且藉由特别的实时以太网技能,在运动操控运用中,能够满意呼应时刻少于1ms的运用要求。例如CIPsync, ProfiNet IRT 和 ETHERNET Powerlink都已完成了此类运用,因而实时性的问题能够被以为现已处理了。安全问题的情况也是类似的,根本问题是一个依据以太网传输的恰当的安全协议,像是依据Profinet的 Profisafe 、依据EtherNet/IP的CIP Safety都行将投入实践运用。
  
工业以太网络的防爆维护

  工业以太网现已被广泛地运用在工厂自动化中,而在进程操控范畴, 现在亟待处理的问题便是防爆维护。现在现已有支撑Ex-Zone 2的交流机。 可是,完成Ex-Zone 1的要求才是以太网深化进现场层的要害。 贵重的机柜现已不被用户看好, 用户需求的是所谓实质安全的交流机。在确保以太网高速的一起,兼具实质安全的特性是这项技能的应战地点。或许,第一台用双绞线衔接的实质安全的交流机问世,还需求一段时刻。可是,一旦这个技能得以完成,工业以太网在进程自动化范畴中将扮演愈加无足轻重的人物。

  未来网络拓扑结构

  在总线体系中,用户习气把现场设备运用菊花链衔接。因而,自动化厂商现在出产的以太网设备都兼容地支撑菊花链技能,或者说,在现场设备上装置2个交流端口。但比照运用独立的工业以太网交流机,其交流本钱却跟着设备数量的添加而添加。另一个下风是碰到流量突发时,以菊花链式衔接的交流机吞吐量和带宽会受到限制,因为一切的用户不得不经过一条一起的线缆通讯。环形衔接的重要优势在于一方面减低了布线本钱,另一方面能够进步链路牢靠性,举例来说,当一处不能正常作业时,通讯不受影响。因而有必要依据运用和需求来决议究竟哪种方法才是适宜的。

  让交流机学习自动化言语

  大型的自动化厂商运用它们自己的依据以太网的运用协议,类似于EtherNet/IP, Profinet 或Modbus/TCP。这些协议都支撑规范的TCP/IP,所以这类运用中,规范的工业以太网交流机也能够运用。SNMP协议已被广泛运用于商用环境中,用于交流机的装备和确诊。可是,自动化中运用的装备东西不支撑SNMP协议,因而很难用来装备相应的交流机。所以赫思曼公司开端让交流机学习自动化的言语,将来运用PLC、驱动设备或I/O来装备交流机都会成为或许。对用户来说最大的好处是能够用了解的自动化东西装备网络了,而且一张完好的材料单也能够被轻松地创立。
  
安全添加的重要性

  自从工业以太网能够完成从办理级到现场级共同的数据传输,用户只需求把握一种网络技能即可,一起,也进步了作业功率。可是,共同的网络结构也因为全体的网络透明度承当了必定的危险。例如:出产线中的机器人的IP地址能被任何作业站操作。因而就有必要有一套清晰的规矩来界说通讯的时刻和目标。当然仅在公司的出口端安顿一台防火墙来抵抗外部的进犯是远远不够的。导致一个丧命的过错乃至停机事端的往往是来自内部的误操作,所以分布式安全体系在自动化范畴是十分要害的。因为这样,整个体系或体系部件能够被分割为独立的安全单元,各个安全的单元之间经过界说的规矩来通讯。
  
无线网络供给新的运用或许

  现在无线网络技能(Wireless LAN(Wireless Local Area Networks))被广泛运用在工作环境中。移动性、灵活性、十分易于装置、低本钱,无线通讯的这些长处,使得这项技能逐渐被运用于工业环境中。现在WLAN越来越多的成为传统有线网络的一种弥补。典型的运用是在出产物流的移动终端上,操作和监控出产线或供给在线数据的快速交流。例如预订数据能够从监控中心直接送到库房的铲车上。

  现在已有不少工业级的WLAN设备面市,它们都依据IEEE 802.11b/g/a/h协议,能够供给约100Mbit/s的数据传输速度。传输间隔方面,如果在5GHz频率下运用适宜的天线,能够到达20公里。赫思曼的无线网络处理方案就能满意这样的需求。将来,扩展的协议IEEE 802.11n将进一步规范WLAN在工业环境中的规范。新的规范或许在下一年开端实行,到时数据通讯将更牢靠,速率也更高,可达640Mbit/s,乃至在无线电通讯条件很差的环境中。

  工业环境下的无线电网络也会依据WLAN的运用有详细的区别。例如运用在间隔70公里之上的数据传输WiMAX(IEEE 802.16)或运用于近间隔传输的Bluetooth(IEEE 802.15.1)和Zigbee(IEEE 802.15.4)。Zigbee十分有意思,因为其低功率的耗费,所以十分合适传感器间的无线通讯。可是,这项技能在工业环境中的广泛运用或许还需求几年时刻。

  更高的网络带宽的趋势

  有线和无线的网络都需求越来越高的网络带宽。在工业环境中,特别是在操控层,快速以太网(100Mbit/s)差不多被默以为当今的干流。可是,在自动化和工作环境中都越来越趋向于千兆以太网(Gigabit Ethernet)。原因能够归结为以下三点:首要,越来越多的现场设备经过以太网衔接,跟着设备数量的添加带宽需求也添加了。第二,多种服务,例如操控数据,IP电话或IP视频也快速添加,并在同一根的线缆上传输。第三,千兆以太网有十倍于快速以太网的交流才能,许多实时的运用能够在规范的千兆以太网环境中完成。赫思曼已在2007年头推出了万兆的工业级交流机。同无线处理方案面对的问题相同,更高的传输速度意味着高功率的耗费和高本钱的芯片。可是,跟着芯片本钱的下降,千兆以太网将会在工业环境中日益遍及。

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