English | 加入收藏 | 網(wǎng)站地圖
English | 加入收藏 | 網(wǎng)站地圖
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與普及推廣，以太網(wǎng)傳輸速率的提高和以太網(wǎng)交換技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)商用以太網(wǎng)的上述問題在工業(yè)以太網(wǎng)中正在得到解決。工業(yè)以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)在于：
（一）通信實(shí)時(shí)性的解決
1．采用快速以太網(wǎng)加大網(wǎng)絡(luò)帶寬。Ether-net的通信速率從10、100 Mb/s增大到如今的1、10Gb/s。在數(shù)據(jù)吞吐量相同的情況下，通信速率的提高意味著網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的減輕和網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)的減小，即網(wǎng)絡(luò)碰撞機(jī)率大大下降，從而提高其實(shí)時(shí)性。
2．采用全雙工交換式以太網(wǎng)。用交換技術(shù)替代原有的總線型CSMA/CD技術(shù)，避免了由于多個(gè)站點(diǎn)共享并競(jìng)爭(zhēng)信道導(dǎo)致發(fā)生的碰撞，減少了信道帶寬的浪費(fèi)，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信，提高信道的利用率。
3．降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與商業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)不同，每個(gè)結(jié)點(diǎn)傳送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)量很少，一般為幾個(gè)位或幾個(gè)字節(jié)，而且突發(fā)性的大量數(shù)據(jù)傳輸也很少發(fā)生，因此可以通過限制網(wǎng)段站點(diǎn)數(shù)目，降低網(wǎng)絡(luò)流量，進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。
4．應(yīng)用報(bào)文優(yōu)先級(jí)技術(shù)。在智能交換機(jī)或集線器中，通過設(shè)計(jì)報(bào)文的優(yōu)先級(jí)來提高傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。
（二）穩(wěn)定性與可靠性的解決措施
為了解決在不間斷的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，在極端條件下網(wǎng)絡(luò)也能穩(wěn)定工作的問題，美國(guó)Synergetic微系統(tǒng)公司和德國(guó)Hirschmann, Jetter AG等公司專門開發(fā)和生產(chǎn)了導(dǎo)軌式集線器、交換機(jī)產(chǎn)品，安裝在標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌上，并有冗余電源供電，接插件采用牢固的DB-9 結(jié)構(gòu)。此外，在實(shí)際應(yīng)用中，主干網(wǎng)可采用光纖傳輸，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連接則可采用屏蔽雙絞線，對(duì)于重要的網(wǎng)段還可采用冗余網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以此提高網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力和可靠性。
（三）安全性問題
一般情況下，可以采用網(wǎng)關(guān)或防火墻等對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離，還可以通過權(quán)限控制、數(shù)據(jù)加密等多種安全機(jī)制加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全管理。
（四）總線供電問題
對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電可以采取以下方法：
1．在目前以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)匦薷奈锢韺拥募夹g(shù)規(guī)范，將以太網(wǎng)的曼徹斯特信號(hào)調(diào)制到一個(gè)直流或低頻交流電源上，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備端再將這兩路信號(hào)分離開來。
2．不改變目前物理層的結(jié)構(gòu)，而通過連接電纜中的空閑線纜為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供電源。
