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简介工业以太网的关键技术

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2010/9/21 11:39:37   

 关键词:  工业 以太网

随着互联网技术的发展与普及推广,以太网传输速率的提高和以太网交换技术的发展,传统商用以太网的上述问题在工业以太网中正在得到解决。工业以太网的关键技术在于:
  (一)通信实时性的解决
  1.采用快速以太网加大网络带宽。Ether-net的通信速率从10、100Mb/s增大到如今的1、10Gb/s。在数据吞吐量相同的情况下,通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小,即网络碰撞机率大大下降,从而提高其实时性。
  2.采用全双工交换式以太网。用交换技术替代原有的总线型CSMA/CD技术,避免了由于多个站点共享并竞争信道导致发生的碰撞,减少了信道带宽的浪费,同时还可以实现全双工通信,提高信道的利用率。
  3.降低网络负载。工业控制网络与商业控制网络不同,每个结点传送的实时数据量很少,一般为几个位或几个字节,而且突发性的大量数据传输也很少发生,因此可以通过限制网段站点数目,降低网络流量,进一步提高网络传输的实时性。
  4.应用报文优先级技术。在智能交换机或集线器中,通过设计报文的优先级来提高传输的实时性。
  (二)稳定性与可靠性的解决措施
  为了解决在不间断的工业应用领域,在极端条件下网络也能稳定工作的问题,美国Synergetic微系统公司和德国Hirschmann,JetterAG等公司专门开发和生产了导轨式集线器、交换机产品,安装在标准DIN导轨上,并有冗余电源供电,接插件采用牢固的DB-9结构。此外,在实际应用中,主干网可采用光纤传输,现场设备的连接则可采用屏蔽双绞线,对于重要的网段还可采用冗余网络技术,以此提高网络的抗干扰能力和可靠性。
  (三)安全性问题
  一般情况下,可以采用网关或防火墙等对工业网络与外部网络进行隔离,还可以通过权限控制、数据加密等多种安全机制加强网络的安全管理。
  (四)总线供电问题
  对于现场设备供电可以采取以下方法:
  1.在目前以太网标准的基础上适当地修改物理层的技术规范,将以太网的曼彻斯特信号调制到一个直流或低频交流电源上,在现场设备端再将这两路信号分离开来。
  2.不改变目前物理层的结构,而通过连接电缆中的空闲线缆为现场设备提供电源。
  
  
  文章来源:中国传动网
  原文网址:http://www.chuandong.com/publish/solution/2010-9/17101.html

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