王榮莉 雷斌
1 工業以太網技術發展現狀
所謂工業以太網,一般來講是指技術上與商用以太網(即IEEE802.3標準)兼容,但在產品設計時,在材質的選用、產品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質安全等方面能滿足工業現場的需要。
隨著互聯網技術的發展與普及推廣,Ethernet技術也得到了迅速的發展,Ethernet傳輸速率的提高和Ethernet交換技術的發展,給解決Ethernet通信的非確定性問題帶來了希望,并使Ethernet全面應用于工業控制領域成為可能。目前工業以太網技術的發展體現在以下幾個方面:
1.1 通信確定性與實時性
工業控制網絡不同于普通數據網絡的最大特點在于它必須滿足控制作用對實時性的要求,即信號傳輸要足夠的快和滿足信號的確定性。實時控制往往要求對某些變量的數據準確定時刷新。由于Ethernet采用CSMA/CD碰撞檢測方式,網絡負荷較大時,網絡傳輸的不確定性不能滿足工業控制的實時要求,因此傳統以太網技術難以滿足控制系統要求準確定時通信的實時性要求,一直被視為非確定性的網絡。
然而,快速以太網與交換式以太網技術的發展,給解決以太網的非確定性問題帶來了新的契機,使這一應用成為可能。首先,Ethernet的通信速率從10M、100M增大到如今的1 000M、10G,在數據吞吐量相同的情況下,通信速率的提高意味著網絡負荷的減輕和網絡傳輸延時的減小,即網絡碰撞機率大大下降。其次,采用星型網絡拓撲結構,交換機將網絡劃分為若干個網段。Ethernet
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