工業(yè)以太網(wǎng)EtherNet／IP性能分析

圖4 EtherNet／IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)示意圖

節(jié)點(diǎn)1設(shè)備既有作為發(fā)送端也有作為目標(biāo)端的連接，對(duì)節(jié)點(diǎn)2發(fā)送端的2個(gè)RPI分別是50、4 ms，接收端的RPI為2 ms；對(duì)節(jié)點(diǎn)3發(fā)送端的RPI為4 ms，接收端的RPI為8 ms。同理，節(jié)點(diǎn)2接收的RPI分別為50，4和5 ms，發(fā)送端的RPI為2 ms。節(jié)點(diǎn)3發(fā)送的RPI分別為5和8 ms，接收端的RPI為4 ms。

圖5 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程圖

為了實(shí)現(xiàn)EtherNet／IP設(shè)備高速度、大容量、安全穩(wěn)定的傳輸，一般都采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)EtherNet／IP設(shè)備。如圖5所示，節(jié)點(diǎn)1、2在發(fā)送接收數(shù)據(jù)時(shí)都存在延遲，跟設(shè)備本身的性能密切相關(guān)，通常會(huì)有納秒到毫秒級(jí)不等的延遲。

因此，用戶(hù)在組建EtherNet／IP網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需綜合考慮整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能、成本等多方面的因素，可通過(guò)設(shè)備的說(shuō)明書(shū)或者數(shù)據(jù)手冊(cè)查詢(xún)生產(chǎn)廠家給出的設(shè)備性能參數(shù)，選擇符合自身需求的電纜和交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)配件。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著以太網(wǎng)通信速率的提高和全雙工通信、交換機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)的通信確定性得到了保障，從而消除了以太網(wǎng)直接應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間通信的主要障礙。以太網(wǎng)的開(kāi)放性、帶寬高、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)使其在工控領(lǐng)域具有巨大的優(yōu)勢(shì)，因此，世界著名廠家和集團(tuán)紛紛支持工業(yè)以太網(wǎng)并制訂了不同的工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，而EtherNet／IP已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61158(測(cè)量和控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信——工業(yè)控制系統(tǒng)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn))和IEC 61784(與工業(yè)控制系統(tǒng)中使用的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)有關(guān)的用于連續(xù)和離散制造的行規(guī)集)的重要組成部分，它能為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，包含了實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、分布式自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)安全等當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域的最新技術(shù)。

EtherNet／IP采用生產(chǎn)者／消費(fèi)者模式極大提高了EtherNet／IP設(shè)備通信的效率。而EtherNet／IP基于標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)，意味著EtherNet／IP工業(yè)用戶(hù)能夠直接受益于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)本身的持續(xù)創(chuàng)新和成本降低等帶來(lái)的眾多好處，EtherNet／IP的性能會(huì)隨著以太網(wǎng)其他技術(shù)如信息安全技術(shù)、高速傳輸技術(shù)、高速交換技術(shù)等的不斷發(fā)展而水漲船高。因此，EtherNet／IP必將成為新一代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的主流。