现场总线技术课程总结又是怎样展现了工控自动化以太网的技术特性

现场总线技术课程总结又是怎样展现了工控自动化以太网的技术特性

现场总线技术课程总结:工业以太网技术特性探究

在现代信息技能的三大根底——传感器技能、通讯技能和计算机技能中,工业操控网络所承担的角色越来越重。与数据信息网络不同,工业操控范畴需要一种高速廉价、实时性好、稳定性高且兼容性好的网络。以太网(Ethernet)技能支持几乎所有的网络协议,因此在数据信息网络中得到广泛应用,具有传输速度快、低能耗、易于安装、高兼容性和开放性的优点。近年来,以太网逐渐进入了工业操控领域,为我们提供了新的视角。

工业操控网络的发展

从基地式气动外表操控体系到会集式数字操控体系,再到现场总线操控体系,每个阶段都有其独特之处。但是,这些系统存在局限,如主机负荷重、功率低;模仿信号不透明,不利于数字化处理;各标准互不相容等问题。

现场总线技术

为了解决上述问题,现场总线技术应运而生,它将控制功能进一步下放,使得现场设备或外壳之间形成全数字化、高度互操作和开放型的通信网络。这为面向设备自动化系统起到了巨大的推动作用。

工业以太网技术

尽管现场总线规范多样,但由于缺乏彻底敞开,对企业级管控一体化构建带来了挑战。而工业以太网则利用TCP/IP协议作为基础,为企业级管控一体化提供了可能。它具备高速传输、高可靠性、成本效益高以及适应各种应用需求等优势,但仍需解决实时性问题,如CSMA/CD介质访问方法导致冲突重发,以及对恶劣工况环境下的可靠性要求。

工业自动化控制应用层协议

现有的应用层规范并不完全适用于工业进程控制中的实时通信,因此需要界定一致的应用层规范,以满足更严格的实时通讯要求。

实质安全与网络安全

在使用Industrial Ethernet进行易燃易爆作业场所操作之前,还需考虑实质安全问题。此外,由于采用TCP/IP协议,有可能受到病毒攻击及黑客入侵等风险威胁。

以太网在工业中的解决方案

随着IT技能不断发展,上述问题正在被逐步克服。交流式Industrial Ethernet可以改善拥塞情况,而精确时间同步(PRTC)能够提高系统性能;同时,加强物理安全措施及实施有效防火墙可以增强系统安全保护能力。在实际应用中,我们也要注意合理规划Industrial Ethernet组件间距,以减少干扰,并通过设计良好的电源供应保证稳定的运行状态。此外,对于复杂环境下的 Industrial Ethernet 应用,可采取冗余配置策略,以确保业务连续性的要求。在未来,其重要性的提升将使得 Industrial Ethernet 在更多行业内得到更广泛地接受并深入融入智能制造时代背景下的一系列关键流程中去实现真正的人机协同与智能生产能力提升。