http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 15:59:26 來源:德國赫思曼自動化與控製有限公司
目前工業以太網最主要的使用在管理層和控製層。並且藉由特殊的實時以太網技術,在運動控製應用中,可以滿足響應時間少於1ms的應用要求。例如CIPsync, ProfiNet IRT 和 ETHERNET Powerlink都(dou)已(yi)實(shi)現(xian)了(le)此(ci)類(lei)應(ying)用(yong),因(yin)此(ci)實(shi)時(shi)性(xing)的(de)問(wen)題(ti)可(ke)以(yi)被(bei)認(ren)為(wei)已(yi)經(jing)解(jie)決(jue)了(le)。安(an)全(quan)問(wen)題(ti)的(de)狀(zhuang)況(kuang)也(ye)是(shi)相(xiang)似(si)的(de),基(ji)本(ben)問(wen)題(ti)是(shi)一(yi)個(ge)基(ji)於(yu)以(yi)太(tai)網(wang)傳(chuan)輸(shu)的(de)適(shi)當(dang)的(de)安(an)全(quan)協(xie)議(yi),像(xiang)是(shi)基(ji)於(yu)Profinet的 Profisafe、基於EtherNet/IP的CIP Safety都即將投入實際應用。
工業以太網絡的防爆保護
工業以太網已經被廣泛地應用在工廠自動化中,而在過程控製領域,目前亟待解決的問題就是防爆保護。現在已經有支持Ex-Zone 2的交換機。 然而,實現Ex-Zone 1的要求才是以太網深入進現場層的關鍵。 昂貴的機櫃已經不被用戶看好,
用(yong)戶(hu)需(xu)要(yao)的(de)是(shi)所(suo)謂(wei)本(ben)質(zhi)安(an)全(quan)的(de)交(jiao)換(huan)機(ji)。在(zai)保(bao)證(zheng)以(yi)太(tai)網(wang)高(gao)速(su)的(de)同(tong)時(shi),兼(jian)具(ju)本(ben)質(zhi)安(an)全(quan)的(de)特(te)性(xing)是(shi)這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)的(de)挑(tiao)戰(zhan)所(suo)在(zai)。或(huo)許(xu),第(di)一(yi)台(tai)用(yong)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)連(lian)接(jie)的(de)本(ben)質(zhi)安(an)全(quan)的(de)交(jiao)換(huan)機(ji)麵(mian)世(shi),還(hai)需(xu)要(yao)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)。但(dan)是(shi),一(yi)旦(dan)這(zhe)個(ge)技(ji)術(shu)得(de)以(yi)實(shi)現(xian),工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)在(zai)過(guo)程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)領(ling)域(yu)中(zhong)將(jiang)扮(ban)演(yan)更(geng)加(jia)舉(ju)足(zu)輕(qing)重(zhong)的(de)角(jiao)色(se)。
未來網絡拓撲結構
在zai總zong線xian係xi統tong中zhong,用yong戶hu習xi慣guan把ba現xian場chang設she備bei使shi用yong菊ju花hua鏈lian連lian接jie。因yin此ci,自zi動dong化hua廠chang商shang現xian在zai生sheng產chan的de以yi太tai網wang設she備bei都dou兼jian容rong地di支zhi持chi菊ju花hua鏈lian技ji術shu,或huo者zhe說shuo,在zai現xian場chang設she備bei上shang安an裝zhuang2gejiaohuanduankou。danduibishiyongdulidegongyeyitaiwangjiaohuanji,qijiaohuanchengbenquesuizheshebeishuliangdezengjiaerzengjia。lingyigelieshishipengdaoliuliangtufashi,yijuhualianshilianjiedejiaohuanjituntulianghedaikuanhuishoudaoxianzhi,yinweisuoyoudeyonghubudebutongguoyitiaogongtongdexianlantongxin。huanxinglianjiedezhongyaoyoushizaiyuyifangmianjiandilebuxianchengben,lingyifangmiannenggoutigaolianlukekaoxing,julilaishuo,dangyichubunengzhengchanggongzuoshi,tongxinbushouyingxiang。yincibixugenjuyingyonghexuqiulaijuedingdaodinazhongfangshicaishiheshide。
讓交換機學習自動化語言
大型的自動化廠商使用它們自己的基於以太網的應用協議,類似於EtherNet/IP, Profinet 或Modbus/TCP。這些協議都支持標準的TCP/IP,所以這類應用中,標準的工業以太網交換機也可以使用。SNMP協議已被廣泛使用於商用環境中,用於交換機的配置和診斷。然而,自動化中使用的配置工具不支持SNMP協議,因此很難用來配置相應的交換機。所以赫思曼公司開始讓交換機學習自動化的語言,將來使用PLC、驅動設備或I/O來lai配pei置zhi交jiao換huan機ji都dou會hui成cheng為wei可ke能neng。對dui用yong戶hu來lai說shuo最zui大da的de益yi處chu是shi可ke以yi用yong熟shu悉xi的de自zi動dong化hua工gong具ju配pei置zhi網wang絡luo了le,並bing且qie一yi張zhang完wan整zheng的de材cai料liao單dan也ye可ke以yi被bei輕qing鬆song地di創chuang建jian。
安全增長的重要性
自zi從cong工gong業ye以yi太tai網wang能neng夠gou實shi現xian從cong管guan理li級ji到dao現xian場chang級ji一yi致zhi的de數shu據ju傳chuan輸shu,用yong戶hu隻zhi需xu要yao掌zhang握wo一yi種zhong網wang絡luo技ji術shu即ji可ke,同tong時shi,也ye提ti高gao了le工gong作zuo效xiao率lv。可ke是shi,統tong一yi的de網wang絡luo結jie構gou也ye因yin為wei整zheng體ti的de網wang絡luo透tou明ming度du承cheng擔dan了le一yi定ding的de風feng險xian。例li如ru:生產線中的機器人的IP地(di)址(zhi)能(neng)被(bei)任(ren)何(he)工(gong)作(zuo)站(zhan)操(cao)作(zuo)。因(yin)此(ci)就(jiu)必(bi)須(xu)有(you)一(yi)套(tao)明(ming)確(que)的(de)規(gui)則(ze)來(lai)定(ding)義(yi)通(tong)訊(xun)的(de)時(shi)間(jian)和(he)對(dui)象(xiang)。當(dang)然(ran)僅(jin)在(zai)公(gong)司(si)的(de)出(chu)口(kou)端(duan)安(an)置(zhi)一(yi)台(tai)防(fang)火(huo)牆(qiang)來(lai)抵(di)製(zhi)外(wai)部(bu)的(de)攻(gong)擊(ji)是(shi)遠(yuan)遠(yuan)不(bu)夠(gou)的(de)。導(dao)致(zhi)一(yi)個(ge)致(zhi)命(ming)的(de)錯(cuo)誤(wu)甚(shen)至(zhi)停(ting)機(ji)事(shi)故(gu)的(de)往(wang)往(wang)是(shi)來(lai)自(zi)內(nei)部(bu)的(de)誤(wu)操(cao)作(zuo),所(suo)以(yi)分(fen)布(bu)式(shi)安(an)全(quan)體(ti)係(xi)在(zai)自(zi)動(dong)化(hua)領(ling)域(yu)是(shi)非(fei)常(chang)關(guan)鍵(jian)的(de)。因(yin)為(wei)這(zhe)樣(yang),整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)或(huo)係(xi)統(tong)部(bu)件(jian)可(ke)以(yi)被(bei)分(fen)割(ge)為(wei)獨(du)立(li)的(de)安(an)全(quan)單(dan)元(yuan),各(ge)個(ge)安(an)全(quan)的(de)單(dan)元(yuan)之(zhi)間(jian)通(tong)過(guo)定(ding)義(yi)的(de)規(gui)則(ze)來(lai)通(tong)信(xin)。
無線網絡提供新的應用可能
如今無線網絡技術(Wireless LAN(Wireless Local Area Networks))被廣泛應用在辦公環境中。移動性、靈活性、非常易於安裝、低成本,無線通信的這些優點,使得這項技術漸漸被應用於工業環境中。現在WLAN越yue來lai越yue多duo的de成cheng為wei傳chuan統tong有you線xian網wang絡luo的de一yi種zhong補bu充chong。典dian型xing的de應ying用yong是shi在zai生sheng產chan物wu流liu的de移yi動dong終zhong端duan上shang,操cao作zuo和he監jian控kong生sheng產chan線xian或huo提ti供gong在zai線xian數shu據ju的de快kuai速su交jiao換huan。例li如ru預yu定ding數shu據ju可ke以yi從cong監jian控kong中zhong心xin直zhi接jie送song到dao倉cang庫ku的de鏟chan車che上shang。
現在已有不少工業級的WLAN設備麵市,它們都基於IEEE 802.11b/g/a/h協議,可以提供約100Mbit/s的數據傳輸速度。傳輸距離方麵,如果在5GHz頻率下使用合適的天線,可以達到20公裏。赫思曼的無線網絡解決方案就能滿足這樣的需求。將來,擴展的協議IEEE 802.11n將進一步規範WLAN在工業環境中的標準。新的標準可能在明年開始實行,屆時數據通信將更可靠,速率也更高,可達640Mbit/s,甚至在無線電通信條件很差的環境中。
工業環境下的無線電網絡也會根據WLAN的應用有具體的區分。例如應用在距離70公裏之上的數據傳輸WiMAX(IEEE 802.16)或應用於近距離傳輸的Bluetooth(IEEE 802.15.1)和Zigbee(IEEE 802.15.4)。Zigbee非(fei)常(chang)有(you)意(yi)思(si),由(you)於(yu)其(qi)低(di)功(gong)率(lv)的(de)消(xiao)耗(hao),所(suo)以(yi)非(fei)常(chang)適(shi)合(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)間(jian)的(de)無(wu)線(xian)通(tong)訊(xun)。但(dan)是(shi),這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)在(zai)工(gong)業(ye)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)可(ke)能(neng)還(hai)需(xu)要(yao)幾(ji)年(nian)時(shi)間(jian)。
更高的網絡帶寬的趨勢
有線和無線的網絡都需要越來越高的網絡帶寬。在工業環境中,特別是在控製層,快速以太網(100Mbit/s)差不多被默認為當今的主流。但是,在自動化和辦公環境中都越來越趨向於千兆以太網(Gigabit Ethernet)。原因可以歸結為以下三點:首先,越來越多的現場設備通過以太網連接,隨著設備數量的增加帶寬需求也增加了。第二,多種服務,例如控製數據,IP電話或IPshipinyekuaisuzengchang,bingzaitongyigendexianlanshangchuanshu。disan,qianzhaoyitaiwangyoushibeiyukuaisuyitaiwangdejiaohuannengli,xuduoshishideyingyongkeyizaibiaozhundeqianzhaoyitaiwanghuanjingzhongshixian。hesimanyizai2007年nian初chu推tui出chu了le萬wan兆zhao的de工gong業ye級ji交jiao換huan機ji。同tong無wu線xian解jie決jue方fang案an麵mian臨lin的de問wen題ti一yi樣yang,更geng高gao的de傳chuan輸shu速su度du意yi味wei著zhe高gao功gong率lv的de消xiao耗hao和he高gao成cheng本ben的de芯xin片pian。但dan是shi,隨sui著zhe芯xin片pian成cheng本ben的de降jiang低di,千qian兆zhao以yi太tai網wang將jiang會hui在zai工gong業ye環huan境jing中zhong日ri益yi普pu及ji。(Klaus Zwerina博士)