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。正维通信工业交换机满足工业以太网应用的各项协议。北京车载工业以太网应用实例
随着工业4.0概念的不断深入,世界制造业正逐步从数字化领域转向智能化领域,其对于提高人员使用效率,大化产能,节约生产成本以及无人现代化工厂建设有着重要意义。但无论是数字化工厂或智能化工厂,都离不开基本网络通讯的支持。目前的工业网络组态都是基于现有的工业以太网应用技术而实现的,其主流的工业以太网应用协议主要有:Modbus ,EtherNet/IP ,EtherCAT ,SERCOS Ⅲ ,PROFINET ,EtherNet Powerlink。本文主要用于讨论,不同工业以太网协议之间的性能差异以及适用的环境,并基于硬/软设施对网络环境应用需求,讨论不同工业协议应用。北京导轨工业以太网应用厂家工业以太网应用使用光纤传输可以传输更远。
以太网(Ethernet)早来源于Xerox公司于1973年建造的网络系统,是一种总线式局域网,以基带同轴电缆作为传输介质,采用CSMA/CD协议。Xerox公司建造的以太网非常成功,1980年Xerox、DEC和Intel公司联合起草了以太网标准。1985年,IEEE802会吸收以太网为IEEE802.3标准,并对其进行了修改。以太网标准和IEEE802.3标准的主要区别是以太网标准只描述了使用50欧同轴电缆、数据传输率为10Mbps的总线局域网,而且以太网标准包括ISO数据链路层和物理层的全部内容;而IEEE802.3标准描述了运行在各种介质上的、数据传输率从1Mbps~10Mbps的所有采用CSMA/CD协议的局域网,这也是工业以太网应用的协议基础。
但是传统的以太网是一种商用网络,要应用到工业控制中还存在一些问题,主要有以下几个方面。(1)存在实时性差,不确定性的问题。传统的以太网采用了CSMA/CD的介质访问控制机制,各个节点采用BEB(Binary ExponenTIal Back-off)算法处理,具有排队延迟不确定的缺陷,每个网络节点要通过竞争来取得信息包的发送权。通信时节点信道,只有发现信道空闲时,才能发送信息;如果信道忙碌则需要等待。信息开始发送后,还需要检查是否发生碰撞,信息如发生碰撞,需退出重发,因此无法保证确定的排队延迟和通信响应确定性,不能满足工业过程控制在实时性上的要求,甚至在通信繁忙时,还存在信息丢失的危险,从而限制了它在工业控制中的应用。这是工业以太网应用面临的个挑战。隧道大桥监控等工业以太网应用使用正维通信光纤收发器、串口转换器等产品。
一般来讲,工业以太网是专门为工业应用环境设计的标准以太网。工业以太网在技术上与商用以太网(即IEEE802.3标准)兼容,工业以太网和标准以太网的异同可以比之与工业控制计算机和商用计算机的异同。以太网要满足工业现场的需要,需达到以下几个方面的要求。(1)适应性 包括机械特性(耐振动、耐冲击)、环境特性(工作温度要求为-40~+85℃,并耐腐蚀、防尘、防水)、电磁环境适应性或电磁兼容性EMC应符合EN50081-2、EN50082-2标准。(2)可靠性由于工业控制现场环境恶劣,对工业以太网应用产品的可靠性也提出了更高的要求。正维通信环网交换机构建的工业以太网应用于发电站集散控制系统。吉林千兆工业以太网应用报价
正维工业以太网应用于机器人、现代农业、智能电网等。北京车载工业以太网应用实例
还有一种以太网协议叫RTCC(Real Time Communication Control),为分布式实时工业以太网应用提供了良好的基础。RTCC是加在Ethernet之上的一层协议,能提供高速、可靠、实时的通信。它不需要改变现有的硬件设备,采用命令/响应多路传输和总线表两种新颖的机制来分配信道。所有节点在RTCC协议中被分为总线控制器(BC)和远程终端(RT)两类,BC只有一个,其余都是RT.信息发送的发起和管理都由BC承担,访问仲裁过程和传输控制过程都是由BC来实现的,通过两个过程的集成与同步,不只是节点的发送时间是确定的,而且节点使用总线的时间也可控。北京车载工业以太网应用实例