工業(yè)以太網(wǎng)-課件

工業(yè)以太網(wǎng)1PPT課件內(nèi)容題要概述工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議幾種常見的工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢與前景2PPT課件隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息交換技術(shù)覆蓋了各行各業(yè)。在自動化領(lǐng)域，越來越多的企業(yè)需要建立包含從工廠現(xiàn)場設(shè)備層到控制層、管理層等各個(gè)層次的綜合自動化網(wǎng)絡(luò)管控平臺，建立以工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息化系統(tǒng)。工業(yè)以太網(wǎng)提供了針對制造業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，利用了交換以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有很高的網(wǎng)絡(luò)安全性、可操作性和實(shí)效性，最大限度地滿足了用戶和生產(chǎn)廠商的需求。工業(yè)以太網(wǎng)以其特有的第成本、高實(shí)效、高擴(kuò)展性及高智能的魅力，吸引著越來越多的制造業(yè)廠商。3PPT課件概述CustomersAskingforitCustomersthinkitwillbefaster,easierandcheaperCustomerswanttouseexistingwireCustomersthinkitwillgivethembetterconnectivityCustomersthinkEthernetisgoingtobetheFieldbuswinner為什么要用工業(yè)以太網(wǎng)?4PPT課件令牌網(wǎng)和以太網(wǎng)響應(yīng)速度曲線5PPT課件以太網(wǎng)用于工業(yè)領(lǐng)域的可能性隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與普及推廣，Ethernet技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，Ethernet傳輸速率的提高和Ethernet交換技術(shù)的發(fā)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(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域成為可能。6PPT課件工業(yè)以太網(wǎng)的概念所謂工業(yè)以太網(wǎng)，一般來講是指技術(shù)上與商用以太網(wǎng)（即IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)）兼容，但在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，在材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強(qiáng)度、適用性以及實(shí)時(shí)性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質(zhì)安全等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。7PPT課件工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)通信確定性與實(shí)時(shí)性快速以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)技術(shù)

全雙工通信又使得端口間兩對雙絞線(或兩根光纖)上分別同時(shí)接收和發(fā)送報(bào)文幀，也不會發(fā)生沖突穩(wěn)定性與可靠性專門開發(fā)和生產(chǎn)了導(dǎo)軌式集線器、交換機(jī)產(chǎn)品，安裝在標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌上，并有冗余電源供電，接插件采用牢固的DB-9結(jié)構(gòu)。特別設(shè)計(jì)用于連接工業(yè)應(yīng)用中具有以太網(wǎng)絡(luò)接口的工業(yè)設(shè)備

8PPT課件以太網(wǎng)用于工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵問題Ethernet實(shí)時(shí)通信服務(wù)質(zhì)量支持策略滿足通信一致性和互可操作性的應(yīng)用層、用戶層協(xié)議規(guī)范網(wǎng)絡(luò)可用性網(wǎng)絡(luò)安全性本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)

9PPT課件以太網(wǎng)用于工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵問題1、通信實(shí)時(shí)性問題以太網(wǎng)采用的CSMA/CD的介質(zhì)訪問控制方式，其本質(zhì)上是非實(shí)時(shí)的。平等競爭的介質(zhì)訪問控制方式不能滿足工業(yè)自動化領(lǐng)域?qū)νㄐ诺膶?shí)時(shí)性要求。因此以太網(wǎng)一直被認(rèn)為不適合在底層工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中使用。需要有針對這一問題的切實(shí)的解決方案。10PPT課件2、對環(huán)境的適應(yīng)性與可靠性的問題以太網(wǎng)是按辦公環(huán)境設(shè)計(jì)的，將它用于工業(yè)控制環(huán)境，其環(huán)境適應(yīng)能力、抗干擾能力等是許多從事自動化的專業(yè)人士所特別關(guān)心的。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)要特別注重材質(zhì)、元器件的選擇。使產(chǎn)品在強(qiáng)度、溫度、濕度、振動、干擾、輻射等環(huán)境參數(shù)方面滿足工業(yè)現(xiàn)場的要求。還要考慮到在工業(yè)環(huán)境下的安裝要求，例如采用DIN導(dǎo)軌式安裝等。像RJ45一類的連接器，在工業(yè)上應(yīng)用太易損壞，應(yīng)該采用帶鎖緊機(jī)構(gòu)的連接件，使設(shè)備具有更好抗振動、抗疲勞能力。11PPT課件3、總線供電在控制網(wǎng)絡(luò)中，現(xiàn)場控制設(shè)備的位置分散性使得它們對總線有提供工作電源的要求。現(xiàn)有的許多控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都可以利用網(wǎng)線對現(xiàn)場設(shè)備供電。工業(yè)以太網(wǎng)目前沒有對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供電做出規(guī)定。一種可能的方案是利用現(xiàn)有的5類雙絞線中另一對空閑線對供電。一般在工業(yè)應(yīng)用環(huán)境下，要求采用直流10~36V低壓供電。12PPT課件4、本質(zhì)安全工業(yè)以太網(wǎng)如果要用在一些易燃易爆的危險(xiǎn)工業(yè)場所，就必須考慮本安防爆問題。這是在總線供電解決之后要進(jìn)一步解決的問題。在工業(yè)數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡(luò)中，直接采用以太網(wǎng)作為控制網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)只是工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)方面，現(xiàn)有的許多現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)都提出了與以太網(wǎng)結(jié)合，用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的高速網(wǎng)段，使控制網(wǎng)絡(luò)與Internet融為一體的解決方案。在控制網(wǎng)絡(luò)中采用以太網(wǎng)技術(shù)無疑有助于控制網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，使控制網(wǎng)絡(luò)無需經(jīng)過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換即可直接連至互聯(lián)網(wǎng)，使測控節(jié)點(diǎn)有條件成為互聯(lián)網(wǎng)上的一員。在控制器、PLC、測量變送器、執(zhí)行器、I/O卡等設(shè)備中嵌入以太網(wǎng)通訊接口，嵌入TCP/IP協(xié)議嵌入WebServer便可形成支持以太網(wǎng)、TCP/IP協(xié)議和Web服務(wù)器的Internet現(xiàn)場節(jié)點(diǎn)。在應(yīng)用層協(xié)議尚未統(tǒng)一的環(huán)境下，借助IE等通用的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)視與控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，也是人們提出且正在實(shí)現(xiàn)的一個(gè)有效的解決方案。13PPT課件工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議為滿足工業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)的應(yīng)用要求，必須在Ethernet+TCP/IP協(xié)議之上，建立完整的、有效的通信服務(wù)模型，制定有效的實(shí)時(shí)通信服務(wù)機(jī)制，協(xié)調(diào)好工業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)中實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)信息的傳輸服務(wù)，形成為廣大工控生產(chǎn)廠商和用戶所接收的應(yīng)用層、用戶層協(xié)議，進(jìn)而形成開放的標(biāo)準(zhǔn)。14PPT課件工業(yè)以太網(wǎng)通信模型對應(yīng)于ISO/OSI七層通信模型，以太網(wǎng)技術(shù)規(guī)范只映射為其中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層；而在其之上的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層協(xié)議，目前以TCP/IP協(xié)議為主（已成為以太網(wǎng)之上傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層“事實(shí)上的”標(biāo)準(zhǔn)）。而對較高的層次如會話層、表示層、應(yīng)用層等沒有作技術(shù)規(guī)定。15PPT課件幾種常見的工業(yè)以太網(wǎng)HSE(HighSpeedEthernet，高速以太網(wǎng))PROFInetEPAEthernet/IP16PPT課件HSE(HighSpeedEthernet，高速以太網(wǎng))FF現(xiàn)場總線基金會明確將HSE定位成實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)Internet的集成。由HSE鏈接設(shè)備將H1網(wǎng)段信息傳送到以太網(wǎng)的主干上并進(jìn)一步送到企業(yè)的ERP和管理系統(tǒng)。操作員在主控室可以直接使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器查看現(xiàn)場運(yùn)行情況?，F(xiàn)場設(shè)備同樣也可以從網(wǎng)絡(luò)獲得控制信息17PPT課件PROFInetPROFInet包含3方面的技術(shù)：①基于通用對象模型(COM)的分布式自動化系統(tǒng)；②規(guī)定了Profibus和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)之間的開放、透明通信；③提供了一個(gè)包括設(shè)備層和系統(tǒng)層、獨(dú)立于制造商的系統(tǒng)模型。18PPT課件EPAEPA是Ethernet

for

Process

Automation的縮寫，它是順應(yīng)廣大儀器儀表開發(fā)企業(yè)與最終用戶的要求，將Ethernet、TCP/IP等商用計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域的主流技術(shù)直接向下延伸，應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場設(shè)備（如變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、現(xiàn)場I/O等）間的通信，并在此基礎(chǔ)上，建立的應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備間通信的開放網(wǎng)絡(luò)通信平臺，從而用以太網(wǎng)統(tǒng)一企業(yè)信息化系統(tǒng)中從底層的現(xiàn)場設(shè)備層到上層的控制層、管理層的通信網(wǎng)絡(luò)，即所謂的“E（Ethernet）網(wǎng)到底”。19PPT課件20PPT課件工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢與前景

工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線相結(jié)合工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)直接應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備21PPT課件工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線相結(jié)合

物理介質(zhì)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)連線，如雙絞線、光纖等；使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)連接設(shè)備（如交換機(jī)等），在工業(yè)現(xiàn)場使用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)