大勢所趨!工業乙太網將會往這些特性上發展

華樞通訊發表於2020-07-06

 工業乙太網的快速發展,使得使用者在實際操作時更高效、更智慧,極大的提高了工作的效率和準確性!但是工業乙太網也有需要提升的地方,下面華樞通訊就帶大家一起來看看吧!

10口(6TX+4SC)百兆導軌式非網管型工業交換機

       1、工業乙太網路的防爆保護

      工業乙太網已經被廣泛地應用在工控自動化中,而在過程控制領域,目前亟待解決的問題就是防爆保護。現在已經有支援Ex-Zone2的 。然而,實現Ex-Zone1的要求才是乙太網深入進現場層的關鍵。昂貴的機櫃已經不被使用者看好,

      使用者需要的是所謂本質安全的交換機。在保證乙太網高速的同時,兼具本質安全的特性是這項技術的挑戰所在。或許,第一臺用雙絞線連線的本質安全的交換機面世,還需要一段時間。但是,一旦這個技術得以實現,工業乙太網在過程自動化領域中將扮演更加舉足輕重的角色。

       2、未來網路拓撲結構

      在匯流排系統中,使用者習慣把現場裝置使用菊花鏈連線。因此,自動化廠商現在生產的乙太網裝置都相容地支援菊花鏈技術,或者說,在現場裝置上安裝2個交換埠。但對比使用獨立的工業乙太網交換機,其交換成本卻隨著裝置數量的增加而增加。另一個劣勢是碰到流量突發時,以菊花鏈式連線的交換機吞吐量和頻寬會受到限制,因為所有的使用者不得不透過一條共同的線纜通訊。環形連線的重要優勢在於一方面減低了佈線成本,另一方面能夠提高鏈路可靠性,舉例來說,當一處不能正常工作時,通訊不受影響。因此必須根據應用和需求來決定到底哪種方式才是合適的。

       3、讓交換機學習自動化語言

      大型的自動化廠商使用它們自己的基於乙太網的應用協議,類似於EtherNet/IP,Profinet或Modbus/TCP。這些協議都支援標準的TCP/IP,所以這類應用中,標準的工業乙太網交換機也可以使用。SNMP協議已被廣泛使用於商用環境中,用於交換機的配置和診斷。然而,自動化中使用的配置工具不支援SNMP協議,因此很難用來配置相應的交換機。所以赫思曼公司開始讓交換機學習自動化的語言,將來使用PLC、驅動裝置或I/O來配置交換機都會成為可能。對使用者來說最大的益處是可以用熟悉的自動化工具配置網路了,並且一張完整的材料單也可以被輕鬆地建立。

       4、安全增長的重要性

自從工業乙太網能夠實現從管理級到現場級一致的資料傳輸,使用者只需要掌握一種網路技術即可,同時,也提高了工作效率。

可是,統一的網路結構也因為整體的網路透明度承擔了一定的風險。例如:生產線中的機器人的IP地址能被任何工作站操作。因此就必須有一套明確的規則來定義通訊的時間和物件。當然僅在公司的出口端安置一臺防火牆來抵制外部的攻擊是遠遠不夠的。導致一個致命的錯誤甚至停機事故的往往是來自內部的誤操作,所以分散式安全體系在自動化領域是非常關鍵的。因為這樣,整個系統或系統部件可以被分割為獨立的安全單元,各個安全的單元之間透過定義的規則來通訊。

       5 、無線網路提供新的應用可能

如今無線網路技術(WirelessLAN(WirelessLocalAreaNetworks))被廣泛應用在辦公環境中。移動性、靈活性、非常易於安裝、低成本,無線通訊的這些優點,使得這項技術漸漸被應用於工業環境中。現在WLAN越來越多的成為傳統有線網路的一種補充。典型的應用是在生產物流的移動終端上,操作和監控生產線或提供線上資料的快速交換。例如預定資料可以從監控中心直接送到倉庫的剷車上。

      現在已有不少工業級的WLAN裝置面市,它們都基於IEEE802.11b/g/a/h協議,可以提供約100Mbit/s的資料傳輸速度。傳輸距離方面,如果在5GHz頻率下使用合適的天線,可以達到20公里。赫思曼的無線網路解決方案就能滿足這樣的需求。將來,擴充套件的協議IEEE802.11n將進一步規範WLAN在工業環境中的標準。新的標準可能在明年開始實行,屆時資料通訊將更可靠,速率也更高,可達640Mbit/s,甚至在無線電通訊條件很差的環境中。

      工業環境下的無線電網路也會根據WLAN的應用有具體的區分。例如應用在距離70公里之上的資料傳輸WiMAX(IEEE802.16)或應用於近距離傳輸的Bluetooth(IEEE802.15.1)和Zigbee(IEEE802.15.4)。Zigbee非常有意思,由於其低功率的消耗,所以非常適合感測器間的無線通訊。但是,這項技術在工業環境中的廣泛應用可能還需要幾年時間。

       6、更高的網路頻寬的趨勢

      有線和無線的網路都需要越來越高的網路頻寬。在工業環境中,特別是在控制層,快速乙太網(100Mbit/s)差不多被預設為當今的主流。但是,在自動化和辦公環境中都越來越趨向於千兆乙太網(GigabitEthernet)。原因可以歸結為以下三點:

      首先,越來越多的現場裝置透過乙太網連線,隨著裝置數量的增加頻寬需求也增加了。

      第二,多種服務,例如控制資料,IP電話或IP影片也快速增長,並在同一根的線纜上傳輸。

      第三,千兆乙太網有十倍於快速乙太網的交換能力,許多實時的應用可以在標準的千兆乙太網環境中實現。

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