工控自动化以太网技术特性之壮观三种现场总线技术的无穷魅力
现代工业自动化技术的核心在于三大技能:传感器技能、通讯技能和计算机技能。随着IT技术的飞速发展和工业控制网络对数据信息处理能力的不断提升,工业控制网络承担的任务日益增重。与企业内部数据信息网络不同,工业控制领域需要一种速度快、成本低廉、实时性高且具有开放性的网络,以满足高速、高效率和稳定性要求。以太网(Ethernet)技术因其广泛应用于各种网络协议而成为了数据信息网络中的重要组成部分,其优势包括高速传输、低能耗、高兼容性以及良好的开放性。
近年来,以太网技术逐渐进入了工业控制领域,形成了新的以太网控制网络技术。这主要是因为现代工业自动化体系向分布式智能化方向发展,对通信协议的透明度有了更高要求。以下是对以太网在工业自动化中的应用特点及其潜在问题的一些分析:
工业以太网技能优势
以太网是一种全开放,全数字化的通信系统,无论厂商如何,它们之间可以轻松连接。
它能够实现无缝连接 industrial control networks 和 enterprise information networks,从而形成一个全开放的企业级管控一体化。
软硬件成本较低,因为以太网已经非常成熟,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。
通信速度快,可以满足企业信息系统规模扩大和复杂程度提高所需的大量数据传输需求。
可持续发展潜力巨大,在瞬息万变的信息时代,企业生存与发展将依赖于快速可靠的人工智能交互平台。
工业以太网存在的问题
2.1 实时性问题
在严格实时要求下的生产环境中,即使出现几十毫秒延迟也可能导致严重后果,而现有的CSMA/CD介质访问方法无法保证即时响应时间。
2.2 适应性与可靠性:
当应用到恶劣工况下,如电磁干扰等,这些都可能降低其可靠性能。在实际操作中,需要考虑到任何组件故障不会导致整个系统崩溃或瘫痪。
2.3 应用层协议:
现行标准上的应用层规范并不适用于现场设备间实时通讯,因此还需要界说出一致规范。
2.4 实质安全与网络安全:
使用易燃易爆场所必须考虑实质安全问题,并且由于使用TCP/IP协议,使得Industrial Ethernet面临病毒攻击、黑客入侵等风险威胁。
为了解决上述问题,一些交流式Ehternet 技术被提出,以改善负载过重造成的问题。此外,还有一系列措施正在进行,比如采用更为先进的地理位置服务(GPS)来确保精确时间同步,以及通过实施加密算法来保护Industrial Ethernet免受未授权访问。此外,对 Industrial Ethernet 的研究仍然是一个不断进步的话题,其中包含如何优化性能以及提升 Industrial Automation 系统整体效率。