工业以太网的意义及其应用分析
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工业以太网技术方案
简介
本文旨在介绍工业以太网技术方案。
工业以太网是一种应用于工业控制环境下的数据传输技术。
它能够提供高速、实时、可靠的数据传输,适用于诸如工厂自动化、机器人技术等领域。
技术优势
工业以太网技术在应用场景方面有很多优势:
- 高速传输:传输速率高达10Gbps,能够满足大数据量、高速传输的需求。
- 实时性强:传输时延小于1ms,保证实时性。
- 可靠性高:采用冗余传输、差错检测等技术,保证数据传输的可靠性。
- 灵活性:采用分布式结构,能够轻松扩展、升级。
应用场景
工业以太网技术可以应用于以下领域:
- 工厂自动化:工业以太网能够连接厂级控制系统(MES)、生产线控制系统(PCS)等设备,实现自动化生产。
- 机器人技术:工业以太网能够连接机器人、视觉设备等,实现高速、精准的机器人控制。
- 智能物流:工业以太网能够连接各种设备,实现物流信息的实时传输和监管。
结论
工业以太网技术是当前工业自动化领域中一种重要的数据传输技术,能够提供高速、实时、可靠的数据传输服务,有着广泛的应用前景。
工业以太网在工业中的应用1 引言需求的转变产生工业以太网。
在大型控制系统中,大多采用专门为控制系统而设计的实时控制网络,称为现场总线系统(FCS)。
FCS是顺应智能现场仪表而发展起来的,它的初衷是用数字通讯代替4~20mA模拟传输技术,但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化(仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录)的发展,使FCS在控制领域内引起了一场前所未有的革命。
在过去的十几年间,在工厂自动化和过程自动化领域中,FCS是现场级通信系统中的主流解决方案。
不过,随着技术的不断进步和发展,传统现场总线越来越多地表现出了其本身的局限性。
一方面,随着现场设备智能程度的不断提高,控制变得越来越分散,分布在工厂各处的智能设备之间以及智能设备和工厂控制层之间需要连续地交换控制数据,这使得现场设备之间数据的交换量飞速增长;另一方面,随着计算机技术的发展,企业希望能够将底层的生产信息整合到统一的全厂信息管理系统中,于是,企业的信息管理系统需要读取现场的生产数据,并通过工业通信网络实现远程服务和维护,因此,纵向一致性也成为热门的话题,用户希望管理层和现场级能够使用统一的、与办公自动化技术兼容的通信方案,这样可以大大简化工厂控制系统的结构,节约系统实施和维护的成本。
基于这样的需求,以太网技术(Ethernet)开始逐渐从工厂和企业的信息管理层向底层渗透,以太网技术开始应用于工厂的控制级通信。
以太网具有传输速度高、低耗、易于安装和兼容性好等方面的优势,由于它支持几乎所有流行的网络互联协议,所以在商业系统中被广泛采用。
但是传统以太网是为面向办公自动化等实时性要求不高的领域而设计的,它采用总线式拓扑结构和多路存取载波侦听碰撞检测(CSMA/CD)通讯方式,在实时性要求较高的场合下,重要数据的传输过程会产生传输延滞,这被称为以太网的“不确定性”。
研究表明:商业以太网在工业应用中的传输延滞在2~30ms之间,这是影响以太网长期无法进入过程控制领域的重要原因之一。
工业以太网相关技术及其应用摘要:首先,介绍了现场总线技术的现状和发展趋势,详细介绍了工业以太网的相关技术,最后介绍了目前工业以太网的应用和工业以太网的发展前景。
关键词:以太网自动化技术0 引言过去十几年中,现场总线是工厂自动化和过程自动化领域中现场级通讯系统的主流解决方案。
但随着自动化控制系统的不断进步和发展,传统的现场总线技术在许多应用场合已经难以满足用户不断增长的需求。
以太网已经在局域网和Internet上取得了巨大的成功,在整个企业的信息系统中,以太网已经非常成功的应用于市场经营管理层、生产管理层和过程监控层。
如果能够在底层设备网络上引入以太网不仅可以使现场设备层、过程控制层和管理层在垂直层面方便集成,更能降低不同厂家设备在水平层面上的集成成本。
以太网技术由于具有成本低、通信速率和带宽高、兼容性好、软硬件资源丰富、广泛的技术支持基础和强大的持续发展潜力等诸多优点,在过程控制领域的管理层已被广泛应用。
事实证明,通过一些实时通信增强措施及工业应用高可靠性网络的设计和实施,以太网可以满足工业数据通信的实时性及工业现场环境要求,并可直接向下延伸应用于工业现场设备间的通信。
2 工业以太网相关技术2.1 工业以太网简介工业以太网一般是指在技术上与商业以太网(即IEEE802.3标准)兼容,但在产品设计时,材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性等方面能够满足工业现场的需要,也就是满足环境性、可靠性、安全性以及安装方便等要求的以太网。
以太网是按IEEE802.3标准的规定,采用带冲突检测的载波侦听多路访问方法(CSMA/CD)对共享媒体进行访问的一种局域网。
其协议对应于ISO/OSI七层参考模型中的物理层和数据链路层,以太网的传输介质为同轴电缆、双绞线、光纤等,采用总线型或星型拓扑结构,传输速率为10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps 或更高。
在办公和商业领域,以太网是最常用的通信网络,近几年来,随着以太网技术的快速发展,以太网技术已开始广泛应用于工业控制领域,它是现代自动控制技术和信息网络技术相结合的产物,是下一代自动化设备的标志性技术,是改造传统工业的有力工具,同时也是信息化带动工业化的重点方向。
工业通信中的工业以太网与现场总线比较工业通信是指在工业环境中实现设备之间信息传递和控制的过程。
随着工业自动化的发展,工业通信技术也得到了广泛应用。
其中,工业以太网和现场总线是两种常见的通信技术。
本文将对工业以太网和现场总线进行比较,探讨其各自的特点和适用场景。
一、工业以太网工业以太网是一种基于以太网技术的通信网络,它采用了以太网的物理层和数据链路层协议,同时也引入了一些工业特定的协议。
与普通的以太网相比,工业以太网在实时性、可靠性和稳定性方面进行了优化。
它支持高速通信和大带宽传输,能够满足现代工业环境中对数据传输速度和质量的要求。
工业以太网适用于需要高速通信和大规模连接的场景,如工业自动化、机器人控制和分布式控制系统。
它可以同时传输多个数据流,并支持实时监控和控制。
由于其基于标准的以太网协议,工业以太网具有较好的兼容性和可扩展性,易于集成和维护。
二、现场总线现场总线是另一种常用的工业通信技术,它是一种分布式控制系统中用于实现设备之间数据传输和通信的协议。
现场总线通常采用串行通信方式,将控制系统中的各种设备连接起来,通过总线传输数据和命令。
现场总线具有以下几个特点:首先,它是一种实时性较好的通信技术,能够满足工业自动化对实时监控和控制的需求;其次,现场总线采用分布式的网络结构,可以减少布线的复杂性和成本;第三,现场总线支持多主控制,可以实现多台设备之间的并行操作;最后,现场总线具有较好的抗干扰能力和可靠性,能够适应恶劣的工业环境。
现场总线适用于需要分布式控制和小范围通信的场景,如工业机械、设备监控和传感器网络。
由于现场总线采用串行通信方式,它的传输速率相对较低,适用于不需要大带宽和高速通信的应用。
三、工业以太网与现场总线的比较工业以太网和现场总线在工业通信中都有自己的优势和适用场景。
下面对它们进行比较:1. 传输速率:工业以太网的传输速率相对较高,可以达到百兆甚至千兆级别,而现场总线的传输速率一般在几十到几百kbps之间。
中国工业以太网市场现状及未来发展趋势分析工业以太网是用于工业控制系统的以太网。
工业以太网是目前全球工业自动化控制网络通信技术最先进的解决方案。
工业以太网技术通过IEEE802.3标准为技术基础,应用在工业测量和控制现场,工业以太网具有可靠性、实用性、安全性等特点,是连接智能传感器、智能测量控制装置形成物联网的基础。
工业以太网交换机是以IEEE802.3标准为技术基础,具有环网冗余、零丢包、电磁兼容等技术特点,主要为工业现场的设备组建局域网,能广泛应用于工业现场的交换机产品。
工业以太网交换机产品主要应用于轨道交通、风力发电、工业自动化、配电自动化等领域。
工业以太网行业上游行业为电子元器件行业,天线、集成电路以及传感器等供行业,上游行业为工业以太网行业提供设备生产所需的原材料。
工业以太网行业下游应用广泛,包括智能电力、智能零售、智慧城市以及智能制造领域,下游市场的规模发展为工业以太网提供了良好的市场增量空间。
工业以太网的技术基础及应用方式多是基于商用以太网发展而来的,在全球主导的有线网络将数据传输技术的基础上,根据工业领域的特点要求,采用以太网通信协议作为基本技术发展而生。
工业以太网市场需求十分广泛,无论是新建一条现代化的制造生产线,还是对旧有设备的改造,都会大量使用工业以太网。
工业以太网交换机是构成工业通信网络的核心设备,以工业以太网为架构的工业控制通信系统包含工业以太网交换机、工业集线器、工业传输转换模块和工业连接器、光缆和电缆等。
近些年,国内工业以太网相关企业研发投入力度加大,部分龙头企业相关硬件材料陆续投入市场,包括网络交换芯片、天线等核心产品均出现国产替代,有效降低了工业以太网交换机的生产成本,加速了国内工业以太网交换机的产量规模。
2018年全国工业以太网交换机产量约174.5万台,同比增长31.99%。
东土科技、映翰通以及卓越信通是国内工业以太网交换机主要生产厂商,其中东土科技进入工业以太网市场较早,市场占有率相对更高。
以太网技术在工业控制领域的应用及意义随着计算机和网络技术的飞速发展,在企业网络不同层次间传送的数据信息己变得越来越复杂,工业网络在开放性、互连性、带宽等方面提出了更高的要求。
现场总线技术适应了工业网络的发展趋势,用数字通信代替传统的模拟信号传输,大量地减少了仪表之间的连接电缆、接线端口等,降低了系统的硬件成本,被誉为自动化领域的计算机局域网。
现场总线的出现,对于实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用,但现场总线这类专用实时通信网络具有成本高、速度低和支持应用有限等缺陷,以及总线通信协议的多样性使得不同总线产品不能直接互连、互用和互可操作等,无法达到全开放的要求,因此现场总线在工业网络中的进一步发展受到了限制。
随着Internet技术的不断发展,以太网己成为事实上的工业标准,TCP/IP 的简单实用已为广大用户所接受,基于TCP/IP协议的以太网可以满足工业网络各个层次的需求。
目前不仅在办公自动化领域内,而且在各个企业的上层网络也都广泛使用以太网技术。
由于它技术成熟,连接电缆和接口设备价格较低,带宽也在飞速增加,特别是快速Ethernet与交换式Ethernet的出现,使人们转向希望以物美价廉的以太网设备取代工业网络中相对昂贵的专用总线设备。
Ethernet通信机制Ethernet是IEEE802. 3所支持的局域网标准,最早由Xerox开发,后经数字仪器公司、Intel公司和Xerox联合扩展,成为Ethernet标准。
Ethernet采用星形或总线形结构,传输速率为10Mb/s,100 Mb/s,1000 Mb/s或是更高,传输介质可采用双绞线、光纤、同轴电缆等,网络机制从早期的共享式发展到目前盛行的交换式,工作方式从单工发展到全双工。
在OSI/ISO 7层协议中,Ethernet本身只定义了物理层和数据链路层,作为一个完整的通信系统,它需要高层协议的支持。
自从APARNET将TCP/IP和Ethernet捆绑在一起之后,Ethernet便采用TCP/IP作为其高层协议,TCP用来保证传输的可靠性,IP则用来确定信息传递路线。
论工业以太网的技术特点及应用工业以太网以其特殊的、独具的特点,被广泛应用于工业领域,本文主要论述了以太网技术的由来、技术特点以及应用现状,对工业以太网的发展和实际应用,进行一些探讨和研究。
1 工业以太网由来和发展,Xerox,Inter与DigitalEquipment等公司成功研制了以太网1.0版,这标志着以太网正式诞生。
随后,IEEE802.3标准正式发布,那就是的以太网2.0版本。
,以太网技术通过SiemensSINECH1顺利进入了工业通讯领域。
随着网络的不断发展及用户数量的持续增加,以太网的传输速率从10Mb/s扩大到100Mb/s,这就是现在的快速以太网(FastEthernet)。
在之后的几年发展中,快速以太网成为了IEEE802.3标准,并被广泛应用于工业通信中。
目前,工业领域正在研究建立千兆以太网,这就是10Gigabit标准。
2 工业以太网的技术特点2.1 通信中的确定性与实时性传统的Ethernet在实际的实验和检测中,采用了CSMA/CD碰撞检测方式。
其最大弊端就是工作过程中会产生很大的负荷,影响网络传输,从而导致控制系统及其他各系统的实时性很差。
因此,它的功能作用是非确定性的,人们在实际应用中对其也有很多诟病。
相比之下,快速以太网的产生与发展,以及交换式以太网技术的开发和应用,成为了克服和解决非确定性问题新的“突破口”。
(1)Ethernet的通信速率增长非常快,也特别实用。
它已经从10M、100M增加到现在的1000M乃至10G。
在相同情况下,通过提高工业通信速率,极大减轻在实际工作过程中的网络负载量,极大减小网络延迟,从而极大降低在网络传输中的碰撞机率。
(2)工业中交换机的使用,特别是开发了星型拓扑结构,最终在实际运行和操作中,将整个网络分割成数个网段,这就使得数据传输由大变小,更方便更快捷。
而当制造商生产出Ethernet交换机后,它的数据存储功能及数据转发功能,大大缓解了网络传输过程中数据的堵塞,使得每个端口间输入输出数据帧可以有一定程度的缓冲,也大大降低了网络数据碰撞概率。
2024年工业以太网交换机市场前景分析引言工业以太网交换机是一种用于工业现场网络通信的设备,被广泛应用于现代工业领域。
在当前信息时代的背景下,工业以太网交换机市场正呈现出蓬勃发展的趋势。
本文将对工业以太网交换机市场的前景进行分析。
市场概况工业以太网交换机作为工业现场网络通信的核心设备,已经取代了传统的串行通信方式,并且在设备性能、网络拓扑、网络通信协议等方面实现了重大突破,提高了工业生产的效率和可靠性。
目前,工业以太网交换机市场正逐渐壮大,并且在各个行业中的应用也越来越广泛。
市场动因1. 工业自动化的普及随着工业自动化的普及,对工业以太网交换机的需求量不断增加。
工业以太网交换机在工业自动化过程中起到了关键的作用,能够实现设备之间的高速、可靠通信,提高生产效率和质量。
2. 物联网的发展随着物联网技术的发展,越来越多的设备和系统需要接入工业网络。
工业以太网交换机作为工业网络的核心设备,能够提供稳定的网络通信环境,满足物联网应用的需求。
3. 通信技术的进步随着通信技术的进步,工业以太网交换机的性能得到了提升。
高速传输、大容量缓存、支持复杂协议等特性,使工业以太网交换机能够满足现代工业应用对通信设备的高要求。
市场前景1. 市场规模扩大随着工业自动化和物联网的迅猛发展,工业以太网交换机市场规模将进一步扩大。
根据市场调查机构的预测,未来几年内,工业以太网交换机市场的年均增长率将保持在较高水平。
2. 市场竞争加剧由于市场前景广阔,越来越多的企业涌入工业以太网交换机市场,市场竞争将进一步加剧。
企业需要不断创新,提升产品性能和质量,以获得更大的市场份额。
3. 技术发展方向未来,工业以太网交换机的发展方向将主要体现在以下几个方面: - 高速传输技术:随着工业应用对数据传输速度的要求越来越高,工业以太网交换机将会推出更高速的传输技术,以满足市场需求。
- 网络安全技术:随着工业网络的重要性不断提高,工业以太网交换机将加强网络安全技术,保障工业系统的安全运行。
以太网技术在工业控制领域的应用及意义随着计算机和网络技术的飞速发展,在企业网络不同层次间传送的数据信息己变得越来越复杂,工业网络在开放性、互连性、带宽等方面提出了更高的要求。
现场总线技术适应了工业网络的发展趋势,用数字通信代替传统的模拟信号传输,大量地减少了仪表之间的连接电缆、接线端口等,降低了系统的硬件成本,被誉为自动化领域的计算机局域网。
现场总线的出现,对于实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用,但现场总线这类专用实时通信网络具有成本高、速度低和支持应用有限等缺陷,以及总线通信协议的多样性使得不同总线产品不能直接互连、互用和互可操作等,无法达到全开放的要求,因此现场总线在工业网络中的进一步发展受到了限制。
随着Internet技术的不断发展,以太网己成为事实上的工业标准,TCP/IP 的简单实用已为广大用户所接受,基于TCP/IP协议的以太网可以满足工业网络各个层次的需求。
目前不仅在办公自动化领域内,而且在各个企业的上层网络也都广泛使用以太网技术。
由于它技术成熟,连接电缆和接口设备价格较低,带宽也在飞速增加,特别是快速Ethernet与交换式Ethernet的出现,使人们转向希望以物美价廉的以太网设备取代工业网络中相对昂贵的专用总线设备。
Ethernet通信机制Ethernet是IEEE802. 3所支持的局域网标准,最早由Xerox开发,后经数字仪器公司、Intel公司和Xerox联合扩展,成为Ethernet标准。
Ethernet采用星形或总线形结构,传输速率为10Mb/s,100 Mb/s,1000 Mb/s或是更高,传输介质可采用双绞线、光纤、同轴电缆等,网络机制从早期的共享式发展到目前盛行的交换式,工作方式从单工发展到全双工。
在OSI/ISO 7层协议中,Ethernet本身只定义了物理层和数据链路层,作为一个完整的通信系统,它需要高层协议的支持。
自从APARNET将TCP/IP和Ethernet捆绑在一起之后,Ethernet便采用TCP/IP作为其高层协议,TCP用来保证传输的可靠性,IP则用来确定信息传递路线。
Ethernet的介质访问控制层协议采用CSMA/CD,其工作原理如下:某节点要发送报文时,必须先监听网络,如果网络繁忙则坚持监听网络,一旦网络空闲就发送数据;在发送数据过程中继续监听,如果检测到冲突则立即停比发送并发出一个强化冲突的干扰信号,通知所有节点此时的网络己经发生冲突,此时冲突各方卞动退避随机等待一段时间后再重新监听网络,该随机时间由BEB(Binary Exponential Back-off)算法确定。
传统商用以太网主要缺陷及解决方案由于Ethernet是以办公自动化为目标设计的,并不完全符合工业环境的要求,将传统的Ethernet用于工业领域还存在明显的缺陷。
但由于其技术简单、完全公开,通过不断改进、提升,市场占有率越来越大,而成本越来越低,进而变成主流。
据VDC(Venrure Development Crop)调查报告,如今己有约95%的网络节点具有Ethernet接口。
随着IT技术的快速发展,Ethernet引进了许多新技术和新标准,不仅提高了Ethernet实时能力,还进一步增强了柔性和可靠性,使Ethernet应用于工业现场设备之间的通信成为可能。
交换机是数据链路层的多端口网桥,也可以说是一种智能HUB它能够读取正在传送的数据的目的地址并把它转发到相应的端口,在源端和交换设备的目标端之间提供一个直接快速的点到点连接。
从交换机流入的数据包直接从和它相连的目的站接口流出。
在普通交换设备中,一个节点传送的数据都要被广播到其他的各个节点,采用了交换技术之后,发送的数据通过交换机就直接送到了希望接收的目的地址,这就使得多个数据可以同时发送。
交换机主要用来把网络分成不同的冲突域,同时对网络进行扩展。
这种网络的性能主要由传输和接收的元件性能决定。
通过网段的微化增加了每个网段的吞吐量和带宽,为每个节点提供了独占的点到点链路。
这样,在体系结构上和简单的点到点的连接完全一样,每个设备都有一个专用的单独信道连接到另一个设备,因此不需要竞争底层传输信道。
交换式Ethernet克服了传统Ethernet的缺点,大大提高了网络性能,使原来的共享式带宽变成了独占式带宽.较好地解决了带宽问题。
对于普通共享式Ethernet,若共有N个用户,则每个用户占有的平均带宽只有总带宽(如100Mb/s)的N分之一;而使用交换机之后,虽然数据传输速率仍为100Mb/s,但由于一个用户在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽,因此整个局域网的可用带宽相当于N*100Mb/s。
使用交换机,还可以对网络上传输的数据进行过滤,使每个网段内节点之间数据的传输只限在本地网段内进行,而不需要经过主干网,也就不会占用其他网段的带宽,从而降低了所有网段和主干网的网络负荷。
而全双工通信又使得端口间两对传输线路(双绞线或光纤等)上分别同时接收和发送报文帧,而不发生冲突,因此也不再受到CSMA/CD的约束。
全双工交换式Ethernet已经成为一个确定性网络,不会因冲突而引起通信非确定性,Ethernet的通信实时性得到了保障。
工业可靠性由于传统的Ethernet并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要。
工业现场的机械、气候、尘埃等条件非常恶劣,因此对设备的工业可靠性提出了更高的要求。
在工厂环境中,工业网络必须具备较好的可靠性,可恢复性以及可维护性。
随着技术的发展,Ethernet的网络传输线已从昂贵且难以安装的同轴电缆变化到廉价的非屏蔽双绞线,它的抗干扰能力可与4~20mA模拟传输线路相当,如果需要更强大的抗干扰能力可以采用屏蔽双绞线或光纤网络。
为了提高工业以太网的工业可靠性,在进行系统设计时,可通过可靠性设计提高现场设备的可靠性;采用环形冗余结构Ethernet以提高系统的可恢复性;采用智能设备管理系统,对现场设备进行在线监视和诊断、维护管理。
安全性在工业生产过程中,很多现场不可避免地存在易燃、易爆或有毒气体等,对应用于这些工业现场的智能装置以及通信设备,都必须采取一定的防爆技术措施来保证工业现场的安全生产。
以太网系统的本质安全包括几个方面,即工业现场Ethernet交换机、传输介质以及基于Ethernet的变送器和执行机构等现场设备。
由于目前以太网收发器本身的功耗都比较大,一般都在60~70mA的这种缺陷已经得到解决,因此过去低功耗的Ethernet现场设备设计难以实现的要求和目标已经完全可以满足。
在目前技术条件下,对于没有严格的本安要求的非危险场合,对以太网系统可以采用隔爆防爆的措施,即通过对Ethernet现场设备采取增安、气密、浇封等隔爆措施,使现场设备本身的故障产生的点火能量不会外泄,以保证系统运行的安全性。
对于有严格的本安要求的危险场合,则可以直接采用本安型的工业以太网设备等防爆措施。
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性问题。
工业以太网可以将企业传统的3层网络系统,即信息管理层、过程监控层、现场设备层,合成一体,使数据的传输速率更快、实时性更高,并可与Internet无缝集成,实现数据的共享,提高工厂的运作效率,但同时也引入了一系列的网络安全问题,工业网络可能会受到包括病毒感染、黑客的非法入侵与非法操作等网络安全威胁。
一般情况下,可以采用网关或防火墙等对工业网络与外部网络进行隔离,还可以通过权限控制、数据加密等多种安全机制加强网络的安全管理。
另外,最新推出的IEEE802.3af标准中,对Ethernet的总线供电规范也进行了定义。
Ethernet在工业应用过程中的各种问题已经得到根本性的解决。
工业以太网的优势Ethernet由于其应用的广泛性和技术的先进性,不仅在民用商业领域形成了垄断性优势,在工业应用中也具有传统现场总线所无法比拟的优越性。
带宽高随着现场设备功能逐级增强,工业网络中传输的数据量将会成倍增加,加之现在有了现场设备要内置Web Server以网页形式与外界沟通信息的需求,工业网络对带宽的要求越来越高。
而传统的现场总线一般的传输速率仅为1~2Mb/s 尽管有些总线可以得到更高的通信速率,如Contro1Net的传输速率为5Mb/s,PROFIBUS-DP可高达12Mb/s,但成本价格昂贵。
作为一种低成本网络技术,Ethernet目前的速率为10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s、10000Mb/s的快速以太网也已开始大量广泛应用,其通信速率比传统的现场总线快得多,完全可以满足工业网络不断增长的带宽要求。
应用广泛Ethernet是目前应用最为广泛的计算机网络技术,受到广泛的技术支持。
以工业以太网为主要研究对象的众多国际组织,如IEA (Industrial Ethernet Alliance)、IANOA (Industrial Automa-tion Network Alliance)等纷纷成立。
几个主要现场总线组织(如FF、PROFIBUS、DcviccNct、Con-trolNET和LonWorks 等)也在开发基于Ethcr-net的现场总线协议,更有一些公司己在开发具有Ethernet接口的仪表。
几乎所有的编程语言都支持Ethernet的应用开发,如果采用Ethernet作为现场总线,可以保证有多种开发工具、开发环境供选择。
以太网与其他技术的对比以太网技术能成为全球主流的通讯总线技术,是因为其优秀的开放性和灵活性,以及针对高可靠性需求方面的持续发展创新造成的。
以太网技术与传统的SDH技术以及CAN、串口等其他的各种现场总线的特点对比如下。
表格 1 以太网与其他技术对比综上,可看到,以太网在不断的发展中,在服务质量上已经超过了传统的SDH传输方式,并具有更多灵活、高速带宽、多业务承载、易于维护的更多优势及特点。
与传统的现场总线相比,其确定性及高效率、优秀的综合管理性能、多业务互通性能也为现场总线的发展带来了更多机遇,充分扩展了用户需求的实现。
应用案例在工业及军工行业中,以太网技术以其高可靠性、高品质解决了诸多原有网络无法处理的问题,为工业通讯网络的建设和使用带来了更高的实时性及可靠性。
1.船用平台信息管理系统图表 1 船用平台管理系统平台网采用双环网冗余设计,设两台网络数据浏览服务器;两台域控制服务器,若干客户端机器。
两种服务器都是互为热备,配以网络管理软件,多功能操作站软件,形成高可靠性的船舶平台信息管理系统。
通过平台信息管理系统可以准确可靠地对动力系统、电站系统、损管系统、空调系统、航行信号、液位遥测等众多系统进行控制和监测。
2.智能电网----数字化变电站控制系统智能电网的意义:传统电网的不足与智能电网的意义:传统电网只有单一向的电力传送,无法达到双向传送及自动修复能力;智能电网则可以通过通信技术和IT技术,将电网资讯集中至电力公司,使电力公司可以完全监测电网的所有元器件状态,除了能够控制所有电网元器件以外,智能电网还可以自动化修复,如果一段输电线路意外断线,它将自动使用备用线路等技术来保持整个电网的运作来防止断点的可能性。