工業(yè)以太網(wǎng)是指技術(shù)上與商用以太網(wǎng)兼容,但在產(chǎn)品設(shè)計上,在實(shí)時性、可靠性、環(huán)境適應(yīng)性等方面滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要,是繼現(xiàn)場總線之后發(fā)展起來,最被認(rèn)同也最具發(fā)展前景的一種工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)。
工業(yè)以太網(wǎng)的本質(zhì)就是以太網(wǎng)技術(shù)辦公自動化走向工業(yè)自動化。
【工業(yè)以太網(wǎng)與傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)的比較】
【操作要求】
1.工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的高溫、潮濕、空氣污濁以及腐蝕性氣體的存在,要求工業(yè)級的產(chǎn)品具有氣候環(huán)境適應(yīng)性,并要求耐腐蝕、防塵和防水。
2.工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的粉塵、易燃易爆和有毒性氣體的存在,需要采取防爆措施保證安全生產(chǎn)。
3.工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的振動、電磁干擾大,工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)必須具有機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性(如耐振動、耐沖擊)、電磁環(huán)境適應(yīng)性或電磁兼容性(emc)等。
4.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)器件的供電,通常是采用柜內(nèi)低壓直流電源標(biāo)準(zhǔn),大多的工業(yè)環(huán)境中控制柜內(nèi)所需電源為低壓24v直流。
5.采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝,安裝方便,適用于工業(yè)環(huán)境安裝的要求,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)器件要能方便地安裝在工業(yè)現(xiàn)場控制柜內(nèi),并容易更換。
【主要標(biāo)準(zhǔn)】
工業(yè)以太網(wǎng)是按照工業(yè)控制的要求,發(fā)展適當(dāng)?shù)膽?yīng)用層和用戶層協(xié)議,使以太網(wǎng)和tcp/ip技術(shù)真正應(yīng)用到控制層,延伸到現(xiàn)場層,而在信息層又盡可能采用it行業(yè)一切有效而又最新的成果,因此,工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)在工業(yè)中的應(yīng)用全然不是同一個概念。
1.ida的通信結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議
da是一種完全建立在以太網(wǎng)基礎(chǔ)上的工業(yè)以太網(wǎng)規(guī)范,將一種實(shí)時的基于web的分布自動化環(huán)境與集中的安全體系結(jié)構(gòu)加以結(jié)合,目標(biāo)是創(chuàng)立一個基于tcp/ip的分散自動化的解決方案。
2.ethernet/ip的通信結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議
odva除了擁有dvicenet和controlnet,還控制另一個總線ethernet/ip,它把處于應(yīng)用層和用戶層的devicenet和controlnet的目標(biāo)庫cip(包含了所有經(jīng)典的plc運(yùn)算),與以太網(wǎng)物理介質(zhì)捆綁在一起。
3.proflnet的通信結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議
如圖,它的數(shù)據(jù)鏈路層采用了旨在減小處理通信棧所需時間的一種傳輸協(xié)議,從而極大地縮短了網(wǎng)絡(luò)的刷新時間,確保刷新時間在5~10ms。實(shí)時通道除了可進(jìn)行循環(huán)傳輸外,還可完成非循環(huán)(事件觸發(fā)、過程數(shù)據(jù)修改、操作指令下達(dá)等)傳輸。同時還要加入網(wǎng)絡(luò)管理、web功能,以及直接集成i/o設(shè)備等。
4.hse的通信結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議
美國的ff(現(xiàn)場總線基金會)采用高速以太網(wǎng)開發(fā)的fcs系統(tǒng)控制級以上通信網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng),控制級以下仍使用h1現(xiàn)場總線,構(gòu)成信息集成開放的體系結(jié)構(gòu),hse遵循標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)規(guī)范。ff在去規(guī)范中規(guī)定了21中功能塊,供基本過程控制和先進(jìn)過程控制使用。這些標(biāo)準(zhǔn)功能塊駐留與hse相連的現(xiàn)場設(shè)備中,只要通過組態(tài)就予以鏈接。為進(jìn)行復(fù)雜的批處理和混合控制等應(yīng)用,ff還規(guī)定了柔性功能塊,支持?jǐn)?shù)據(jù)采集的監(jiān)控、子系統(tǒng)接口、事件順序、多路數(shù)據(jù)采集,并可用作與plc和其他協(xié)議通信的網(wǎng)間連接器,所以我們可得出這樣一個結(jié)論:hse工業(yè)以太網(wǎng)為連續(xù)的過程控制工業(yè)和斷續(xù)的制造業(yè)所需的連續(xù)實(shí)時控制提供了各種的解決方案,它為連續(xù)過程控制系統(tǒng)、斷續(xù)制造的控制系統(tǒng)、批量控制系統(tǒng)以及mes、erp等企業(yè)信息管理系統(tǒng)的集成,提供了一種相當(dāng)成熟的工業(yè)以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。