canlink通讯协议助推应用工业以太网新篇章高速连接智能未来
以太网(Ethernet)技术支持着无所不包的网络协议,因此在数据信息网络中得到了广泛应用,具有传输速度快、能耗低、便于安装兼容性好、开放性高和支持设备多等方面的优势。随着网络技术的发展和工业控制领域对网络功能要求不断提高,以太网正逐步进入工业控制领域,形成了新的以太网控制网络技术。工业以太网的开放性使得工业控制网络与企业信息网络之间实现无缝整合,具有不可比拟的优势。
以太网由于其传输速度快、能耗低易于安装兼容性好等优点,在商业系统中被广泛使用。近年来,以太网进入了智能化操控领域,为分布式智能化操控提供了通明透明的通讯协议。
将以太网技术引入到工业操控领域,其技能优势显而易见:1 以太网是一种全开放全数字化的网络,可以让不同厂商设备轻松连接;2 它能够实现无缝连接Industrial Control Network和企业信息Network,构建企业级管控一体化全开放Network,如图2所示;3 硬件成本低廉,因为已成熟且受到厂商高度重视,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,可满足企业信息系统规划扩展需求,对于音频视频数据传输也适用,现在10M/100M快速乙特網已经开始普及,而千兆乙特網正在成熟,其速率远超现有现场总线;5 可持续发展潜力巨大,在瞬息万变的时代,企业生存与发展依赖于快速有效通讯管理Network,不断进步保证了乙特網技能持续向前。
然而,以太网进入工控范畴仍存在一些问题:1 实时性问题,由于CSMA/CD介质访问方法难以满足实时要求,一条总线上竞争资源可能导致延迟,这是瓶颈之一;2 对抗干扰能力不足需设计符合工场环境需要;3 应用层协议不合适用于实时通讯;4 实际安全与防护措施缺失;5 QOS(Quality of Service)问题。
但随着技能进步,上述挑战得到解决:1 快速交换式乙特網采用全双工通信避免冲突并确保优先级机制,使得更好的实时性能;2 工业环境抗干扰能力增强;3 用户可以根据需要调整TCP/IP协议栈或制定新标准;4 设备出产商提供耐用材料提升安全标准;5 通过加密暗码保护数据安全,并研究专门针对自动化操作系统安全方案,但对于自动化操作系统还需进一步探讨。
基于以上原因,加之集成电路、甲类布局和嵌入式Internet 技术研究深入,将基于乙特網构建的一切操控年代即将到来。这将成为最为敞开性的操作体系结构,与现场总线在某些方面相呼应,对传统操作体系带来了革新。但目前汽车操控系统数控机床等恶劣条件下因其作业条件严苛所以无法完全取代现场总线作为单一标准。在未来的很长时间内旧有的现场总线仍然会继续存在,最可能的情况是采取一种混合式多种网络共存策略。