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工业以太网应用于工业自动化中的关键

常青树  发表于 2008/12/11 7:35:01      781 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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1、通信实时性问题 
以太网采用的CSMA/CD的介质访问控制方式,其本质上是非实时的。平等竞争的介质访问控制方式不能满足工业自动化领域对通信的实时性要求。因此以太网一直被认为不适合在底层工业网络中使用。需要有针对这一问题的切实的解决方案。
2、对环境的适应性与可靠性的问题
以太网是按办公环境设计的,将它用于工业控制环境,其环境适应能力、抗干扰能力等是许多从事自动化的专业人士所特别关心的。在产品的设计时要特别注重材质、元器件的选择。使产品在强度、温度、湿度、振动、干扰、辐射等环境参数方面满足工业现场的要求。还要考虑到在工业环境下的安装要求,例如采用DIN导轨式安装等。像RJ45一类的连接器,在工业上应用太易损坏,应该采用带锁紧机构的连接件,使设备具有更好抗振动、抗疲劳能力。
3、总线供电
在控制网络中,现场控制设备的位置分散性使得它们对总线有提供工作电源的要求。现有的许多控制网络技术都可以利用网线对现场设备供电。工业以太网目前没有对网络节点供电做出规定。一种可能的方案是利用现有的5类双绞线中另一对空闲线对供电。一般在工业应用环境下,要求采用直流10~36V低压供电。
4、本质安全
工业以太网如果要用在一些易燃易爆的危险工业场所,就必须考虑本安防爆问题。这是在总线供电解决之后要进一步解决的问题。
在工业数据通信与控制网络中,直接采用以太网作为控制网络的通信技术只是工业以太网发展的一个方面,现有的许多现场总线控制网络都提出了与以太网结合,用以太网作为现场总线网络的高速网段,使控制网络与Internet融为一体的解决方案。
在控制网络中采用以太网技术无疑有助于控制网络与互联网的融合,使控制网络无需经过网关转换即可直接连至互联网,使测控节点有条件成为互联网上的一员。在控制器、PLC、测量变送器、执行器、I/O卡等设备中嵌入以太网通讯接口,嵌入TCP/IP协议嵌入Web Server便可形成支持以太网、TCP/IP协议和Web服务器的Internet现场节点。在应用层协议尚未统一的环境下,借助IE等通用的网络浏览器实现对生产现场的监视与控制,进而实现远程监控,也是人们提出且正在实现的一个有效的解决方案。
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