工業自動化控制現在還基本上依靠串口連接和短距離監控來實現,如果系統覆蓋范圍要求足夠大的話,就必須依靠光纖網絡或者TCP/IP以太網來實現,由于以太網技術的不斷深入,現在很多設備已經具備網絡接口能夠直接基于以太網實現通信,普通以太網主要是基于商用領域設計,如果一旦應用于工業自動化控制領域則存在如下缺點:
1.由于普通以太網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境下的可靠傳輸,具有出錯重傳的機制,能夠保證數據傳輸的準確性,卻不能保證數據傳輸的實時性,而UDP則是基于可靠環境下的不可靠傳輸,實時性能夠得到保證,但是如果外部環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.普通以太網最初的設計就定位于民用領域,沒有考慮到工業環境下的機械,塵埃和電磁等惡劣因素。而工業環境下的應用則要求工業控制網絡具有高可靠性,高可恢復性和高可維護性,必須要求工業以太網交換機能夠長時間無故障運行,即使出現問題也能夠有冗余能力立即投入使用保證系統穩定運行,故障能夠及時發現并且及時排除。
3.工業以太網的網絡安全問題,互聯網的網絡安全一直是人們頭痛的問題,病毒的傳播導致系統的崩潰,系統漏洞導致數據的泄漏等等問題。工業控制自動化領域,類似的問題一旦出現,造成的損害則不可估量。工業以太網對于網絡安全的要求更高。
針對傳統以太網交換機所表現出來的問題,深圳市鼎信鴻達科技有限公司的工業以太網交換機則采用多種辦法來解決工業環境下的應用情況: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據通信穩定性。2.采用網絡管理對工業以太網交換機及采用各種管理策略,降低工業控制網絡的沖突概率,保證實時性。3.采用更大的帶寬滿足工業控制網絡的需求,以太網負載越大,發生沖突的概率越大,增加以太網的負載能力,能夠有效的降低沖突幾率。4.工業以太網交換機采用工業標準設計,能夠抵御工業環境的惡劣因素影響,能夠經受住高溫度等級的考驗,能夠抵御工業環境高塵高振動的惡劣因素影響。
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