zczc777
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樓主  發(fā)表于: 2008-11-25 18:55
所謂工業(yè)以太網(wǎng),一般來講是指技術(shù)上與商用以太網(wǎng)(即IEEE802.3標(biāo)準)兼容,但在產(chǎn)品設(shè)計時,在材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質(zhì)安全等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。
  隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與普及推廣,Ethernet技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展,Ethernet傳輸速率的提高和Ethernet交換技術(shù)的發(fā)展,給解決Ethernet通信的非確定性問題帶來了希望,并使Ethernet全面應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域成為可能。
  工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)不同于普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的最大特點在于它必須滿足控制作用對實時性的要求,即信號傳輸要足夠的快和滿足信號的確定性。實時控制往往要求對某些變量的數(shù)據(jù)準確定時刷新。由于Ethernet采用CSMA/CD碰撞檢測方式,網(wǎng)絡(luò)負荷較大時,網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟淮_定性不能滿足工業(yè)控制的實時要求,因此傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)難以滿足控制系統(tǒng)要求準確定時通信的實時性要求,一直被視為非確定性的網(wǎng)絡(luò)。
  然而,快速以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,給解決以太網(wǎng)的非確定性問題帶來了新的契機,使這一應(yīng)用成為可能。首先,Ethernet的通信速率從 10M、100M增大到如今的1 000M、10G,在數(shù)據(jù)吞吐量相同的情況下,通信速率的提高意味著網(wǎng)絡(luò)負荷的減輕和網(wǎng)絡(luò)傳輸延時的減小,即網(wǎng)絡(luò)碰撞機率大大下降。其次,采用星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),交換機將網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個網(wǎng)段。Ethernet交換機由于具有數(shù)據(jù)存儲、轉(zhuǎn)發(fā)的功能,使各端口之間輸入和輸出的數(shù)據(jù)幀能夠得到緩沖,不再發(fā)生碰撞;同時交換機還可對網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行過濾,使每個網(wǎng)段內(nèi)節(jié)點間數(shù)據(jù)的傳輸只限在本地網(wǎng)段內(nèi)進行,而不需經(jīng)過主干網(wǎng),也不占用其它網(wǎng)段的帶寬,從而降低了所有網(wǎng)段和主干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)負荷。再次,全雙工通信又使得端口間兩對雙絞線(或兩根光纖)上分別同時接收和發(fā)送報文幀,也不會發(fā)生沖突。因此,采用交換式集線器和全雙工通信,可使網(wǎng)絡(luò)上的沖突域不復(fù)存在(全雙工通信),或碰撞機率大大降低(半雙工),因此使Ethernet通信確定性和實時性大大提高。
  由于工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)不單單是一個完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng),而且還是一個借助網(wǎng)絡(luò)完成控制功能的自控系統(tǒng)。它除了完成數(shù)據(jù)傳輸之外,往往還需要依靠所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和指令,執(zhí)行某些控制計算與操作功能,由多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)調(diào)完成自控任務(wù)。因而它需要在應(yīng)用、用戶等高層協(xié)議與規(guī)范上滿足開放系統(tǒng)的要求,滿足互操作條件。
  對應(yīng)于ISO/OSI七層通信模型,以太網(wǎng)技術(shù)規(guī)范只映射為其中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層;而在其之上的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層協(xié)議,目前以TCP/IP協(xié)議為主(已成為以太網(wǎng)之上傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層“事實上的”標(biāo)準)。而對較高的層次如會話層、表示層、應(yīng)用層等沒有作技術(shù)規(guī)定。目前商用計算機設(shè)備之間是通過FTP(文件傳送協(xié)議)、Telnet(遠程登錄協(xié)議)、SMTP(簡單郵件傳送協(xié)議)、HTTP(WWW協(xié)議)、SNMP(簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)等應(yīng)用層協(xié)議進行信息透明訪問的,它們?nèi)缃裨诨ヂ?lián)網(wǎng)上發(fā)揮了非常重要的作用。但這些協(xié)議所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等特性不適合應(yīng)用于工業(yè)過程控制領(lǐng)域現(xiàn)場設(shè)備之間的實時通信。
  為滿足工業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)的應(yīng)用要求,必須在Ethernet+TCP/IP協(xié)議之上,建立完整的、有效的通信服務(wù)模型,制定有效的實時通信服務(wù)機制,協(xié)調(diào)好工業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)中實時和非實時信息的傳輸服務(wù),形成為廣大工控生產(chǎn)廠商和用戶所接收的應(yīng)用層、用戶層協(xié)議,進而形成開放的標(biāo)準。為此,各現(xiàn)場總線組織紛紛將以太網(wǎng)引入其現(xiàn)場總線體系中的高速部分,利用以太網(wǎng)和TCP/IP技術(shù),以及原有的低速現(xiàn)場總線應(yīng)用層協(xié)議,從而構(gòu)成了所謂的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,如 HSE、PROFInet、Ethernet/IP等。
zwz579
這系蝦米社會,七透的比打拼的錢卡多。
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1樓  發(fā)表于: 2008-11-25 22:07
來學(xué)習(xí)的
共同學(xué)習(xí),共同進步。 www.xmohm.com