Today: Tuesday 3 August 2021 , 6:54 am


advertisment
search




Промышленный Ethernet

Последнее обновление 8 День , 11 час 3 Взгляды

Advertisement
In this page talks about ( Промышленный Ethernet ) It was sent to us on 25/07/2021 and was presented on 25/07/2021 and the last update on this page on 25/07/2021

Твой комментарий


Введите код
 
thumbRight200pxSiemens ESM TP80 (6GK1105-3AB10) — 8-портовый (RJ45) концентратор для технологии Industrial Ethernet
thumbRight200pxВ промышленных применениях вместо RJ45 могут использоваться разъемы M12 на 4 или 8 контактов
Промышленный Ethernet (также Industrial Ethernet) — Ethernet для применения в промышленности. Сеть с процедурой доступа CSMA/CD. Industrial Ethernet обычно используется для обмена данными между программируемыми контроллерами и системами человеко-машинного интерфейса, реже для обмена данными между контроллерами и, незначительно, для подключения к контроллерам удаленного оборудования (датчиков и исполнительных устройств). Широкому применению Ethernet в последних задачах препятствует суть метода CSMA/CD, делающая невозможным гарантию обмена небольшим количеством информации (единицы байт) с высокой частотой (миллисекундные циклы обмена).
В последнее время является одной из самых распространённых промышленных сетей. Широко применяется при автоматизации зданий и в областях, не требующих высокой надёжности.

Протоколы реального времени

Для обеспечения гарантированного времени реакции используют протоколы реального времени:
  • Profinet
  • EtherCAT
  • Ethernet powerlink
  • EtherNet/IP
  • SERCOS III
  • LAN eXtensions for Instrumentation
Эти протоколы в различной степени модифицируют стандартный стек TCP/IP, добавляя в него:
  • функции синхронизации
  • новые алгоритмы сетевого обмена
  • диагностические функции
  • методы самокорректировки
Канальный и физический уровни Ethernet при этом остаются неизменными, что позволяет использовать протоколы реального времени в существующих сетях Ethernet с использованием стандартного сетевого оборудования.

Сравнение протоколов

{ class="wikitable"
! Последовательная сеть !! Ethernet-версия !! Протокол !! Сеть !! Стандарт
-
Modbus-RTU Modbus-TCP TCP/IP IEC 61158 и IEC 61784
-
Profibus PROFINET IO Isochronous Real Time protocol (IRT),
Real Time protocol (RT),
Real Time поверх UDP protocol (RTU) коммутатор, повторитель (роутер) и Wi-Fi,
от 100 Мбит/с до 1 Гбит/с IEC 61158 и IEC 61784
-
DeviceNet (CIP); ControlNet (CIP) EtherNet/IP (CIP)«IP» здесь означает «Industrial Protocol» TCP/IP; UDP/IP коммутатор, повторитель (роутер) и Wi-Fi,
от 100 Мбит/с до 1 Гбит/с IEC 61158 и IEC 61784; стандарт ODVA EtherNet/IP
-
Foundation fieldbus H1 Foundation Fieldbus High Speed Ethernet (HSE)
-
CANopen Ethernet powerlink Ethernet 100 Мбит/c от EPSG (Ethernet Powerlink Standardization Group)EPSG: News & Events
-
EtherCAT EtherCAT, EtherCAT/UDP Ethernet 100 Мбит/с IEC 61158, IEC/PAS 62407, IEC 61784-3, ISO 15745-4
-
VARAN (Versatile Automation Random Access Network) VARAN, TCP/IP, Safety Ethernet 100 Мбит/с VARAN-BUS USER GROUP — VNO
-
SERCOS I / II SERCOS III Ethernet 100 Мбит/с IEC 61491, включён в IEC 61158
-
FL-Net (OPCN-2) UDP/IP Ethernet 10 Мбит/с от JEMA (Japan Electrical Manufacturers Association)

Резервирование каналов и кольцевая топология

Для обеспечения защиты каналов связи от единичного отказа необходимо их резервировать. Резервирование неизбежно ведет к возникновению кольцевых участков сети — замкнутых маршрутов. Стандарт Ethernet предусматривает только древовидную топологию и не допускает кольцевых, так как это приводит к зацикливанию пакетов.
Современные коммутаторы, как правило, поддерживают дополнительный протокол Spanning Tree Protocol (STP, IEEE 802.1d), который позволяет создавать кольцевые маршруты в сетях Ethernet. Постоянно анализируя конфигурацию сети, STP автоматически выстраивает древовидную топологию, переводя избыточные коммуникационные линии в резерв. В случае нарушения целостности построенной таким образом сети (обрыв связи, например), STP в считанные секунды включает в работу необходимые резервные линии, восстанавливая древовидную структуру сети. Этот протокол не требует первичной настройки и работает автоматически.
Более мощная разновидность данного протокола — Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP, IEEE 802.1w), позволяющая снизить время перестройки сети до нескольких миллисекунд. Протоколы STP и RSTP позволяют создавать произвольное количество избыточных линий связи и являются обязательным функционалом для промышленных коммутаторов, применяемых в резервированных сетях.

Отличия от обычного EtherNet

  • Стандарты на кабели и разъемы, удовлетворяющие специфическим требованиям промышленности: усиленное экранирование, стойкость к агрессивным средам и т. п.
  • Специальные стандарты и устройства для связи с подвижными объектами: гибкие кабели, устройства беспроводной связи
  • Дополнение стека протоколов TCP/IP протоколом RFC1006 (ISO Transport Service) обеспечивает регулярную и частую передачу по сети небольших объёмов информации, что характерно для обмена данными между промышленными контроллерами
  • С помощью специальных коммутаторов можно организовать кольцевую топологию, которая при обрыве восстанавливает связь, то есть находит новый путь для передачи данных значительно быстрее, чем применяемый в обычных сетях «алгоритм избыточного дерева»
  • Использование протокола IEEE 1588 для синхронизации устройств в сети.

Достоинства

  • низкая цена
  • широкое распространение

Конкуренты

  • LonWorks — промышленная сеть для автоматизации зданий
  • BACnet — промышленная сеть для автоматизации зданий
  • RS-485 — самая простая и дешёвая промышленная сеть
  • CAN — промышленная сеть для транспорта и станочной автоматики
  • SERCOS III

Статьи

  • Типовой проект автоматизации технологических процессов на базе технологии Industrial Ethernet. Журнал «Промышленные АСУ и контроллеры» № 1 2005 г.
  • Примечания


    Ссылки

    • Ассоциация — Промышленный Ethernet
    • Ethernet как Real-Time Technology
    • Руководство по тестированию и диагностике сетей Industrial Ethernet

    Категория:Промышленная автоматика
    Категория:Промышленные сети
    Категория:Industrial Ethernet
     
    Комментарии

    Пока нет комментариев

    последний раз видели
    большинство посещений