西門子工業(yè)以太網通訊網絡仿真
1 序言
工業(yè)以太網提供了針對制造業(yè)控制網絡的數(shù)據傳輸?shù)囊蕴W標準。該技術基于工業(yè)標準,利用了交換以太網結構,有很高的網絡安全性、可操作性和實效性,最大限度地滿足了用戶和生產廠商的需求。工業(yè)以太網以其特有的低成本、高實效、高擴展性及高智能的魅力,吸引著越來越多的制造業(yè)廠商。
2 工業(yè)以太網的特點
工業(yè)以太網是專為工業(yè)應用專門設計的,它遵循國際標準ieee802.3(ethernet)的開。放形式,多供應商的高性能的區(qū)域和網絡單元。工業(yè)以太網一般用于對時間要求不太嚴格、需要傳送大量數(shù)據的通信場合。將以太網高速傳送技術引入到工業(yè)控制領域,使得企業(yè)內部互聯(lián)網、外部互聯(lián)網和國際互聯(lián)網提供的技術和廣泛的應用已經進入生產和過程 自動化中。這種應用推動了自動化技術和互聯(lián)網技術的結合。
以太網的市場占有率已經超過80%,在當今局域網中首屈一指。以太網有如下特點:
◆可以采用冗余的網絡拓撲結構,可靠性高;
◆通過交換技術可以提供實際上沒有限制的通信性能;
◆靈活性好,現(xiàn)有設備可以不收影響地擴張;
◆在不但發(fā)展過程中有良好的向下兼容性;
◆易于實現(xiàn)管理信息系統(tǒng)和工業(yè)控制網絡的聯(lián)網,即管理控制網絡的一體化。
以太網支持的廣域開放型網絡模型,可以采用多種傳輸媒體。西門子公司在工業(yè)以太網領域有著非常豐富的經驗和領先的解決方案。其中simatic net工業(yè)以太網基于經過現(xiàn)場驗證的技術,符合ieee802.3標準并提供10mbit/s以及100mbit/s快速以太網技術。經過多年的實踐,simatic net工業(yè)以太網的應用已多于400000個節(jié)點,偏布世界各地,用于嚴酷的工業(yè)環(huán)境,并包括有高強度電磁干擾的地區(qū)。
3 工業(yè)以太網的發(fā)展趨勢
工業(yè)以太網技術的研究還只是近幾年才引起國內外工控專家的關注。而現(xiàn)場總線經過十幾年的發(fā)展,在技術上日漸成熟,在市場上也開始了全面推廣,并且形成了一定的市場。就目前而言,全面代替現(xiàn)場總線還存在一些問題,需要進一步深入研究基于工業(yè)以太網的全新控制系統(tǒng)體系結構,開發(fā)出基于工業(yè)以太網的系列產品。因此,近一段時間內,工業(yè)以太網技術的發(fā)展將與現(xiàn)場總線相結合,具體表現(xiàn)在:
◆ 物理介質采用標準以太網連線,如雙絞線、光纖等;
◆使用標準以太網連接設備(如交換機等),在工業(yè)現(xiàn)場使用工業(yè)以太網交換機;
◆采用ieee 802.3物理層和數(shù)據鏈路層標準、tcp/ip協(xié)議組;
◆應用層(甚至是用戶層)采用現(xiàn)場總線的應用層、用戶層協(xié)議;
◆兼容現(xiàn)有成熟的傳統(tǒng)控制系統(tǒng),如dcs、plc等 。
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