工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)有哪些技術(shù)?
工業(yè)以太網(wǎng)將是下述內(nèi)容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對它的相關情況以及信息有所認識和了解,詳細內(nèi)容如下。
一、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)特點
工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)具有價格低廉、穩(wěn)定可靠、通信速率高、軟硬件產(chǎn)品豐富、應用廣泛以及支持技術(shù)成熟等優(yōu)點,已成為最受歡迎的通信網(wǎng)絡之一。近些年來,隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,以太網(wǎng)進入了控制領域,形成了新型的以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡技術(shù)。這主要是由于工業(yè)自動化系統(tǒng)向分布化、智能化控制方面發(fā)展,開放的、透明的通訊協(xié)議是必然的要求。以太網(wǎng)技術(shù)引入工業(yè)控制領域,其技術(shù)優(yōu)勢非常明顯:
(一)Ethernet是全開放、全數(shù)字化的網(wǎng)絡,遵照網(wǎng)絡協(xié)議不同廠商的設備可以很容易實現(xiàn)互聯(lián)。
(二)以太網(wǎng)能實現(xiàn)工業(yè)控制網(wǎng)絡與企業(yè)信息網(wǎng)絡的無縫連接,形成企業(yè)級管控一體化的全開放網(wǎng)絡。
(三)軟硬件成本低廉,由于以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟,支持以太網(wǎng)的軟硬件受到廠商的高度重視和廣泛支持,有多種軟件開發(fā)環(huán)境和硬件設備供用戶選擇。
(四)通信速率高,隨著企業(yè)信息系統(tǒng)規(guī)模的擴大和復雜程度的提高,對信息量的需求也越來越大,有時甚至需要音頻、視頻數(shù)據(jù)的傳輸,當前以太網(wǎng)的通信速率為10M、100M的快速以太網(wǎng)開始廣泛應用,千兆以太網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟,10G以太網(wǎng)也正在研究,其速率比現(xiàn)場總線快很多。
(五)可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ?,在這信息瞬息萬變的時代,企業(yè)的生存與發(fā)展將很大程度上依賴于一個快速而有效的通信管理網(wǎng)絡,信息技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展將更加迅速,也更加成熟,由此保證了以太網(wǎng)技術(shù)不斷地持續(xù)向前發(fā)展。
二、工業(yè)以太網(wǎng)的主要技術(shù)
工業(yè)以太網(wǎng)是一種用于工業(yè)自動化控制的現(xiàn)代通信技術(shù),主要包括以下技術(shù):
時鐘同步技術(shù):時鐘同步是通過各個能產(chǎn)生時鐘的器件線連接到SCL線上來實現(xiàn)的,上述的各個器件可能都有自己獨立的時鐘,各個時鐘信號的頻率、周期、相位和占空比可能都不相同,由于“線與”的結(jié)果,在SCL 線上產(chǎn)生的實際時鐘的低電平寬度由低電平持續(xù)時間最長的器件決定,而高電平寬度由高電平持續(xù)時間最短的器件決定。工業(yè)以太網(wǎng)需要保證各個節(jié)點之間的時鐘同步,以確保數(shù)據(jù)的準確性和同步性。為此,工業(yè)以太網(wǎng)通過IEEE1588協(xié)議實現(xiàn)精確的時鐘同步。
通信協(xié)議技術(shù):通信協(xié)議是指雙方實體完成通信或服務所必須遵循的規(guī)則和約定。通過通信信道和設備互連起來的多個不同地理位置的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng),要使其能協(xié)同工作實現(xiàn)信息交換和資源共享,它們之間必須具有共同的語言。交流什么、怎樣交流及何時交流,都必須遵循某種互相都能接受的規(guī)則。這個規(guī)則就是通信協(xié)議。工業(yè)以太網(wǎng)需要使用標準化的通信協(xié)議,以確保不同設備之間的互通性。常見的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議包括Modbus TCP/IP協(xié)議、PROFINET協(xié)議、EtherNet/IP協(xié)議等。
網(wǎng)絡管理技術(shù):網(wǎng)絡管理包括對硬件、軟件和人力的使用、綜合與協(xié)調(diào),以便對網(wǎng)絡資源進行監(jiān)視、測試、配置、分析、評價和控制,這樣就能以合理的價格滿足網(wǎng)絡的一些需求,如實時運行性能、服務質(zhì)量等。另外,當網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時能及時報告和處理,并協(xié)調(diào)、保持網(wǎng)絡系統(tǒng)的高效運行等。網(wǎng)絡管理常簡稱為網(wǎng)管。工業(yè)以太網(wǎng)需要實現(xiàn)網(wǎng)絡管理和監(jiān)控,以確保網(wǎng)絡的正常運行和故障排除。工業(yè)以太網(wǎng)采用SNMP協(xié)議和網(wǎng)絡管理軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡管理和監(jiān)控。
安全技術(shù):工業(yè)以太網(wǎng)需要保證網(wǎng)絡的安全性,防止網(wǎng)絡攻擊和數(shù)據(jù)泄露。工業(yè)以太網(wǎng)采用安全策略、防火墻、入侵檢測等技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡安全。
無線通信技術(shù):無線通信是指多個節(jié)點間不經(jīng)由導體或纜線傳播進行的遠距離傳輸通訊,利用收音機、無線電等都可以進行無線通訊。無線通訊包括各種固定式、移動式和便攜式應用,例如雙向無線電、手機、個人數(shù)碼助理及無線網(wǎng)絡。其他無線電無線通訊的例子還有GPS、車庫門遙控器、無線鼠標等。工業(yè)以太網(wǎng)需要支持無線通信,以便于設備的移動和布局。工業(yè)以太網(wǎng)采用無線接入點和無線網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)無線通信。綜上所述,工業(yè)以太網(wǎng)的主要技術(shù)包括時鐘同步技術(shù)、通信協(xié)議技術(shù)、網(wǎng)絡管理技術(shù)、安全技術(shù)和無線通信技術(shù),這些技術(shù)共同構(gòu)成了工業(yè)以太網(wǎng)的核心技術(shù)和應用基礎。
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