Industrial Ethernet

редактировать
Использование Ethernet в промышленной среде Industrial Коммутатор Ethernet

Industrial Ethernet (IE) - это использование Ethernet в промышленной среде с протоколами, обеспечивающими детерминизм и управление в реальном времени. Протоколы для промышленного Ethernet включают EtherCAT, EtherNet / IP, PROFINET, POWERLINK, SERCOS III, CC-Link IE и Modbus TCP. Многие промышленные протоколы Ethernet используют модифицированный уровень Media Access Control (MAC) для обеспечения низкой задержки и детерминизма. Некоторые микроконтроллеры, такие как Sitara, обеспечивают поддержку промышленного Ethernet.

Промышленный Ethernet также может относиться к использованию стандартных протоколов Ethernet с прочными разъемами и расширенными переключателями температуры в промышленной среде для автоматизации или управления технологическим процессом.. Компоненты, используемые в производственных зонах предприятия, должны быть спроектированы для работы в суровых условиях с экстремальными температурами, влажностью и вибрацией, которые превышают диапазоны для оборудования информационных технологий, предназначенного для установки в контролируемых средах. Использование вариантов оптоволоконного Ethernet снижает проблемы электрических шумов и обеспечивает электрическую изоляцию.

Некоторые промышленные сети делают упор на детерминированную доставку передаваемых данных, тогда как в Ethernet используется обнаружение коллизий, что затрудняет оценку времени транспортировки для отдельных пакетов данных с увеличением сетевого трафика. Обычно при промышленном использовании Ethernet используются полнодуплексные стандарты и другие методы, чтобы конфликты не оказывали недопустимого влияния на время передачи.

Содержание

  • 1 Среда приложения
  • 2 Преимущества и трудности
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки

Среда приложения

Промышленное использование требует учета среду, в которой должно работать оборудование. Заводское оборудование должно выдерживать более широкий диапазон температур, вибрации, физического загрязнения и электрических шумов, чем оборудование, установленное в специальных коммутационных шкафах информационных технологий. Поскольку управление критически важным процессом может полагаться на канал Ethernet, экономическая стоимость прерываний может быть высокой, и поэтому высокая доступность является важным критерием. Сети Industrial Ethernet должны взаимодействовать как с существующими, так и с устаревшими системами, а также обеспечивать предсказуемую производительность и удобство обслуживания. Помимо физической совместимости и транспортных протоколов низкого уровня, практическая промышленная система Ethernet также должна обеспечивать взаимодействие более высоких уровней модели OSI . Промышленная сеть должна обеспечивать безопасность как от вторжений извне предприятия, так и от непреднамеренного или несанкционированного использования на предприятии.

Когда промышленная сеть должна подключаться к офисной сети или внешним сетям, может быть установлена ​​система межсетевого экрана для управления обменом данными между сетями. Такое разделение сети сохраняет производительность и надежность промышленной сети.

Промышленные условия часто бывают более суровыми, часто подвержены брызгам масла, брызгам воды и физическим вибрациям, поэтому часто промышленный Ethernet требует более прочного и водонепроницаемого разъема на одном или обоих концах кабеля Cat-5. или кабель Cat-6, такой как или разъемы M8, а не разъемы 8P8C, чрезвычайно часто используемые в домах и на предприятиях.

Преимущества и трудности

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) обмениваются данными с помощью одного из нескольких возможных открытых или проприетарных протоколов, таких как EtherNet / IP, Modbus, Sinec H1, Profibus, CANopen, DeviceNet или FOUNDATION Fieldbus. Идея использования стандартного Ethernet делает эти системы более совместимыми.

Некоторые из преимуществ по сравнению с другими типами промышленных сетей:

  • Повышенная скорость по сравнению с 9,6 кбит / с с RS-232 до 1 Гбит / с с Gigabit Ethernet
  • Возможность использования повсеместных Cat5e /Cat6 кабелей
  • Возможность использования оптического волокна для увеличения расстояния
  • Возможность использования стандартного сетевого оборудования для проводной и беспроводной связи
  • Возможность иметь более двух узлов на линии связи, что было возможно с RS-485, но не с RS-232
  • Возможность использования одноранговых архитектур вместо клиент-серверных архитектур
  • Лучшая совместимость

Сложности использования промышленного Ethernet включают:

  • Миграция существующих систем на новый протокол
  • Производительность в реальном времени может снизиться для протоколов, использующих TCP
  • Дополнительная сложность, связанная с этим с сетевой технологией
  • Минимальный размер кадра Ethernet составляет 64 байта, в то время как типичный Размеры всех данных промышленной связи могут быть ближе к 1–8 байтам. Эти служебные данные протокола влияют на эффективность передачи данных.

См. Также

Справочная информация

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-24 14:24:26
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте