工業(yè)自動化控制現(xiàn)在還基本上依靠串口連接和短距離監(jiān)控來實現(xiàn),如果系統(tǒng)覆蓋范圍要求足夠大的話,就必須依靠光纖網(wǎng)絡或者TCP/IP以太網(wǎng)來實現(xiàn),由于以太網(wǎng)技術的不斷深入,現(xiàn)在很多設備已經(jīng)具備網(wǎng)絡接口能夠直接基于以太網(wǎng)實現(xiàn)通信,普通以太網(wǎng)主要是基于商用領域設計,如果一旦應用于工業(yè)自動化控制領域則存在如下缺點:
1.由于普通以太網(wǎng)是基于載波偵聽多路復用沖突檢測(CSMA/CD機制),TCP傳輸是基于不可靠環(huán)境下的可靠傳輸,具有出錯重傳的機制,能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性,卻不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性,而UDP則是基于可靠環(huán)境下的不可靠傳輸,實時性能夠得到保證,但是如果外部環(huán)境電磁干擾比較厲害的話,則準確性不能得到保證。但是工業(yè)控制自動化則必須要求實時性和準確性兩者兼得。
2.普通以太網(wǎng)最初的設計就定位于民用領域,沒有考慮到工業(yè)環(huán)境下的機械,塵埃和電磁等惡劣因素。而工業(yè)環(huán)境下的應用則要求工業(yè)控制網(wǎng)絡具有高可靠性,高可恢復性和高可維護性,必須要求工業(yè)以太網(wǎng)交換機能夠長時間無故障運行,即使出現(xiàn)問題也能夠有冗余能力立即投入使用保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行,故障能夠及時發(fā)現(xiàn)并且及時排除。
3.工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡安全問題,互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡安全一直是人們頭痛的問題,病毒的傳播導致系統(tǒng)的崩潰,系統(tǒng)漏洞導致數(shù)據(jù)的泄漏等等問題。工業(yè)控制自動化領域,類似的問題一旦出現(xiàn),造成的損害則不可估量。工業(yè)以太網(wǎng)對于網(wǎng)絡安全的要求更高。
針對傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機所表現(xiàn)出來的問題,深圳市鼎信鴻達科技有限公司的工業(yè)以太網(wǎng)交換機則采用多種辦法來解決工業(yè)環(huán)境下的應用情況:1.利用光纖作為交換機之間的骨干通信線路,由于光纖具有通信容量大,通信速度快,不會被電磁干擾所干擾的特點,利用其作為骨干通信線路能夠保證數(shù)據(jù)通信穩(wěn)定性。2.采用網(wǎng)絡管理對工業(yè)以太網(wǎng)交換機及采用各種管理策略,降低工業(yè)控制網(wǎng)絡的沖突概率,保證實時性。3.采用更大的帶寬滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡的需求,以太網(wǎng)負載越大,發(fā)生沖突的概率越大,增加以太網(wǎng)的負載能力,能夠有效的降低沖突幾率。4.工業(yè)以太網(wǎng)交換機采用工業(yè)標準設計,能夠抵御工業(yè)環(huán)境的惡劣因素影響,能夠經(jīng)受住高溫度等級的考驗,能夠抵御工業(yè)環(huán)境高塵高振動的惡劣因素影響。
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