应用工业以太网在汽车CAN总线场景中的好处分析
以太网技术在汽车CAN总线场景中的应用好处分析
随着网络技术的不断发展和工业控制领域对网络功能要求的提升,以太网技术正逐渐渗入到工业控制领域,形成了新的以太网控制网络技术。这种敞开性使得工业控制网络与企业信息网络之间无缝整合成为可能。
以太网作为支持一切流行网络协议的技能,它具有传输速度快、能耗低、易于安装兼容性好的优势,因此在商业系统中得到了广泛应用。近年来,以太网进入了工业自动化领域,形成了新型的以太网自动化控制技能。这主要是因为工业自动化系统向分布式智能化方向发展,对敞开通讯协议提出了更高要求。
引入以太网到工业控制领域,其优势明显:1 以太网是一种全敞开、全数字化的网络,可以实现不同厂商设备之间容易互联;2 它可以实现无缝连接,从而形成企业级综合管控一体化全敞开网络,如图所示;3 软硬件成本低廉,因为以太网技能已经成熟,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择;4 通讯速率高,能够满足企业信息系统规划扩大和复杂程度提高带来的数据量需求;5 可持续发展潜力大,在瞬息万变的信息时代,企业生计与发展将依赖于快速有效的通信管理网络。
然而,以太网进入工控范畴也存在一些问题:1 实时性问题,由于CSMA/CD介质访问方法难以为一个实时操作环境提供良好的性能,这也是其进入工控范畴的一个瓶颈问题;2 对抗干扰能力不足需要改进;3 应用层协议不适用于现场设备间实时通讯;4 实质安全和网络安全问题;5 QOS(Quality of Service)问题需要解决。
随着技能进一步完善,上述问题正在得到处理。例如,通过快速交换式以太網技術,可以彻底避免CSMA/CD中的碰撞,并且能够方便地实现优先级机制,为保证最佳实时性能奠定基础。此外,还有针对不同的工作环境设计出产商提供特殊防护措施,使之更加符合工控需求。此外,对TCP/IP协议栈进行增减,以及制定符合工控要求的新的标准也有助于解决这一挑战。而对于安全方面,也采用了一系列安全措施来加强保护。但针对特定的工业自动化操控平台的问题仍需进一步研究。