因此,针对以太网排队延迟的不确定性,通过采用适当的流量控制、交换技术、全双工通信技术、信息优先级等来提高实时性,并改进了容错技术、系统设计技术以及冗余结构,以太网完全能用于工业控制网络。事实上,20世纪90年代中后期,国内外各大工控公司纷纷在其控制系统中采用以太网,推出了基于以太网的DCS、PLC、数据采集器,以及基于工业以太网应用的现场仪表、显示仪表等产品。随着网络和信息技术的日趋成熟,在工业通信和自动化系统中采用以太网和TCP/IP协议作为主要的通信接口和手段,向网络化、标准化、开放性方向发展将是各种控制系统技术发展的主要潮流。工业以太网应用作为目前应用广、成长快的局域网技术,在工业自动化和过程控制领域得到了超乎寻常的发展。同时,基于IP的全程一体化寻址,为工业生产提供的标准、共享、高速的信息化通道解决方案,也必将对控制系统产生深远的影响。正维通信在数字铁路建设的工业以太网应用领域经验丰富。沈阳万兆工业以太网应用厂家
工业以太网应用于现场总线控制系统,在实际应用中还存在一些问题有待解决,其中突出的问题就是缺少统一的标准。2000年初IEC公布的IEC61158国际标准,产生了H1(FF)、ControlNet、Profibus、P-Net、HSE(FF)、SwiftNet、WorldFIP、Interbus等8种IEC现场总线国际标准子集。IEC现场总线国际标准制定的结局表明,在相当长的一段时期内,将出现多种现场总线并存的局面,并导致控制网段的系统集成与信息集成面临困难。无论是终用户还是工程集成商也包括制造商,都在寻求高性能、低成本的解决方案。8种类型的现场总线采用不同的通信协议,要实现这些总线的相互兼容和互操作几乎是不可能的。每种现场总线都有自己合适的应用领域,如何在实际中根据应用对象,将不同层次的现场总线组合使用,使系统的各部分都选择合适的现场总线,对用户来说,仍然是比较棘手的问题。合肥国产工业以太网应用领域输电网高压电缆在线监测是正维通信交换机的重要工业以太网应用之一。
随着网络技术的迅速发展,先后产生了高速以太网(100M)和千兆以太网产品和国际标准,10G以太网产品也已经面世,这带来了更广的工业以太网应用。通过提高通信速度,结合交换技术,可以明显提高通信网络的整体性能。交换式以太网中一个端口是一个域,在半双工情况下仍不能同时发送和接收数据。如果采用全双工模式,同一条数据链路中两个站点可以在发送数据的同时接收数据,解决了这种情况下半双工存在的需要等待的问题,理论上可以使传输速率提高一倍。全双工通信技术可以使设备端口间两对双绞线(或两根光纤)上同时接收和发送报文帧,从而也不再受到CSMA/CD的约束,这样,任一节点发送报文帧时不会再发生碰撞,域也就不复存在。对于紧急事务信息,则可以根据IEEE802.3p
交换式以太网没有更改原有的以太网协议,可直接使用普通的以太网卡,明显降低了组网的成本,并从根本上解决了以太网通信传输延迟存在不确定性的问题。研究表明,通信负荷在10%以下时,以太网因碰撞而引起的传输延迟几乎可以忽略不计。在工业控制网络中,传输的信息多为周期性测量和控制数据,报文小,信息量少,传输的信息长度较小。这些信息包括生产装置运行参数的测量值、控制量、开关与阀门的工作位置、报警状态、设备的资源与维护信息、系统组态、参数修改、零点与量程调校信息等。其长度一般都比较小,通常只是为几位到几十个字节,对网络传输的吞吐量要求不高。研究表明,在拥有6000个I/O的典型工业以太网应用控制系统中,通信负荷为10M以太网的5%左右,即使有操作员信息传输(如设定值的改变,用户应用程序的下载等),10M以太网的负荷也完全可以保持在10%以下。工业以太网技术,它是标准以太网和通用工业协议的结合。
现场总线在工业以太网应用中还存在一些技术瓶颈问题,主要表现在以下几个方面。(1)当总线电缆断开时,整个系统有可能瘫痪。用户希望这时系统的效能可以降低,但不能崩溃,这一点目前许多现场总线不能保证。(2)本安防爆理论的制约。现有的防爆规定限制总线的长度和总线上负载的数量。这就是限制了现场总线节省电缆优点的发挥。(3)系统组态参数过分复杂。现场总线的组态参数很多,不容易掌握,但组态参数设定得好坏,对系统性能影响很大。工业以太网是基于IEEE 802.3强大的区域和单元网络。工业以太网提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。郑州导轨工业以太网应用厂家
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。沈阳万兆工业以太网应用厂家
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。沈阳万兆工业以太网应用厂家