广东智能化工业以太网应用实例

随着工业4.0概念的不断深入，世界制造业正逐步从数字化领域转向智能化领域，其对于提高人员使用效率，大化产能，节约生产成本以及无人现代化工厂建设有着重要意义。但无论是数字化工厂或智能化工厂，都离不开基本网络通讯的支持。目前的工业网络组态都是基于现有的工业以太网应用技术而实现的，其主流的工业以太网应用协议主要有：Modbus ,EtherNet/IP ,EtherCAT ,SERCOS Ⅲ ，PROFINET ，EtherNet Powerlink。本文主要用于讨论，不同工业以太网协议之间的性能差异以及适用的环境，并基于硬/软设施对网络环境应用需求，讨论不同工业协议应用。现场总线与工业以太网应用协议有：FF、CIP、PROFIBUS、P-Net、SwiftNet、WorldFIP、INTERBUS。广东智能化工业以太网应用实例

工业以太网是指在工业环境的自动化控制及过程控制中应用以太网的相关组件和技术，工业以太网采用TCP/IP协议，和IEEE 802.3标准兼容，通过在应用层加入特有的协议，以应用于不同的环境。工业以太网应用需要体现实时性，而许多以太网技术可以使以太网适用在工业应用之中，通过利用标准以太网，可以提升工厂内部不同设备之间的互连性。目前大多数工业应用对应的实时等级需求如图所示。工业以太网的通信架构通常都以主、从站的方式进行搭建，且通过标准的硬件接口以实现设备互连。但这样的方式通常受限于不兼容的通信协议，即主、从站都需要使用相同的通信协议，才能通信，并且不同的工业环境及设备对通讯传输性能的需求也不同，以下将从使用性能，适用环境，应用设备等角度，阐述常用的工业以太网通讯协议。杭州小型工业以太网应用定制价格工业以太网是基于IEEE 802.3强大的区域和单元网络。工业以太网提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。

还有一种以太网协议叫RTCC（Real Time Communication Control），为分布式实时工业以太网应用提供了良好的基础。RTCC是加在Ethernet之上的一层协议，能提供高速、可靠、实时的通信。它不需要改变现有的硬件设备，采用命令/响应多路传输和总线表两种新颖的机制来分配信道。所有节点在RTCC协议中被分为总线控制器（BC）和远程终端（RT）两类，BC只有一个，其余都是RT.信息发送的发起和管理都由BC承担，访问仲裁过程和传输控制过程都是由BC来实现的，通过两个过程的集成与同步，不只是节点的发送时间是确定的，而且节点使用总线的时间也可控。

以太网由于使用了TCP/IP协议，因此可能会受到包括病毒、的非法入侵与非法操作等网络安全威胁。没有授权的用户可能进入网络的控制层或管理层，造成安全漏洞。对此，一般可采用用户密码、数据加密、防火墙等多种安全机制加强网络的安全管理，但针对工业自动化控制网络安全问题的解决方案还需要认真研究。现存的控制网络与新建以太控制网络的集成问题，上述这些问题中，实时性、确定性及可靠性问题是长期阻碍以太网进入工业控制领域的主要障碍。为了解决这一问题，人们提出了工业以太网的解决办法。这也为工业以太网应用打下了基础。正维通信的6000B-2S-6T-WR可用在水坝检测等工业以太网应用中。

在10Mbps以太网上的实验表明，RTCC有令人满意的确定性。第三种改进实时性的方法是流量平衡，即在UDP或TCP/IP与Ethernet MAC之间加一个流量平衡器。作为它们之间的接口，它被安装在每一个网络节点上。在本地节点，它给予实时数据包以优先权来消除实时信息与非实时信息的竞争，同时平衡非实时信息，以减少与其他节点实时信息之间的。为了保证非实时信息的吞吐量，流量平衡器还能根据网络的负载情况调整数据流产生率。这种方法不需要对现有的标准Ethernet MAC协议和TCP或UDP/IP作任何改动，保证工业以太网应用的稳定性。正维通信为城市地下综合管廊打造稳定，可靠，安全的工业以太网应用网络。广东智能化工业以太网应用实例

正维通信针对不同的工业以太网应用开展定制服务。广东智能化工业以太网应用实例

Sercos III是是全球标准化的开放式数字接口，用于工业控制，运动设备，输入/输出设备（I / O）和标准以太网节点之间的通信。具体在传统CNC和机器人领域，工程系统，人机界面等，其中在CNC的应用中更侧重于控制。是工业以太网应用协议之一。总线循环时间分配技术。PROFINET TCP/IP是针对PROFINET CBA及工厂调试用，其反应时间约为100ms。PROFINET RT（实时）通讯协定是针对PROFINET CBA及PROFINET IO的应用，其反应时间小于10ms。PROFINET IRT（等时实时）通讯协定是针对驱动系统的PROFINET IO通讯，其反应时间小于1ms。其采用了的芯片来实现，可以达到 100 个伺服 100uS 的数据刷新能力，系统抖动为 1uS。广东智能化工业以太网应用实例

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