工业以太网使用的电缆有屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、多模或单模光缆。10Mbps的速率对双绞线没有过高的要求,而在100Mbps速率下,推荐使用五类或超五类线。光纤链接时需要一对,常用的多模光纤波长为62.5/125μ" />
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工业以太网专业术语

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一、拓扑结构

拓扑是网络中电缆的布置。众所周知,EIA-485或CAN 采用总线型拓扑。但在工业以太网中,由于普遍使用集线器或交换机,拓扑结构为星型或分散星型。

二、接线

工业以太网专题">工业以太网使用的电缆有屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、多模或单模光缆。10Mbps 的速率对双绞线没有过高的要求,而在100Mbps 速率下,推荐使用五类或超五类线。

光纤链接时需要一对,常用的多模光纤波长为62.5/125μm 或50/125μm。与多模光纤的内芯相比,单模光纤的内芯很细,只有10μm 左右。通常,10Mbps 使用多模光纤,100Mbps下,单模、多模光纤都适用。

三、接头和连接

双绞线接头中RJ-45 较常见,共两对线,一对用于发送,另一对用于接收。在媒介相关接口(MDI)的定义中,这四个信号分别标识为RD+,RD-,TD+,TD-。

一条通信链路由DTE(数据终端设备,如工作站)和DCE(数据通讯设备,如中继器或交换机)组成。集线器端口标识为MDI-X 端口表明DTE 和DCE 可以使用直通电缆相连。假如是两个DTE或两个DCE相连?可以采用电缆交叉的方法或直接利用集线器提供的上连端口(电缆不要交叉)。

光纤接头有两种,ST 接头用于10Mbps 或100Mbps;SC接头专用于100Mbps。单模纤通常使用SC接头。DTE 与DCE 之间的连接只需依照端口的TX、RX 标识即可。

四、工业以太网与普通商用以太网产品

什么是工业以太网?技术上,它与IEEE802.3 兼容,但设计和包装兼顾工业和商业应用的要求。工业现场的设计者希望采用市场上可以找到的以太网芯片和媒介,兼顾考虑工业现场的特殊要求。首先考虑的是高温、潮湿、震动。第二看是否能方便地安装在工业现场控制柜内。第三是电源要求。许多控制柜内提供的电源都是低压交流或直流。墙装式电源装置有时不能适应。电磁兼容性(EMC)的要求随工业环境对EMI(工业抗干扰)和ESD (工业抗震)要求的不同而变化。现场的安全标准与办公室的完全不同。有时需要的是恶劣环境的额定值。工厂里采用的可能是工业控制柜标准而楼宇系统采用的往往是烟雾标准。显然低价的商用以太网集线器和交换机无法达到这些要求。

五、速度和距离

讨论共享型以太网的距离,不能忽略碰撞域(Collision Domain)的概念。

共享型以太网或半双工以太网的媒体访问是由载波侦听多路访问/碰撞检测(CSMA/CD)确定的。在半双工的通讯方式下,发送和接收不能同时进行,否则数据会发生碰撞。站点发送前,首先要看是否有空闲的信道。发送时,站点还会在一段时间内收听,确保在这一时间内没有其它站点在进行同步传送,最终本站发送成功。反之,发生碰撞,

源站点发送阻塞信号加强碰撞。竞争站点延迟后(延迟时间由算法确定,是随机的)重试。在这种机制下,所有站点和所有集线器都必须在同一碰撞域内。

对工业以太网来说,10Mbps 和100Mbps 是最常用的。在10Mbps,全部采用双绞线的以太网网络中,与距离有关的概念有两个,即网段(Segment)和网络范围(Network Diameter)。前者指连接两个设备(集线器、交换机或主机)的距离,后者指网络中两个最远端设备之间的距离。不管是10Mbps 或100Mbps 的网络,网段的最远距离不能超过100 米。考虑网络延伸,最有用的规则就是5-4-3 规则(仅仅针对10Mbps 中继器)。规则的内容如下:一个网络最多有五个网段,四个中继器,不多于三个的混合网段。混合网段指的是同轴总线网段(已淘汰)。由于双绞线网段的最远距离是100 米,最大网络(网络范围)就是500 米。光纤网段的最远距离可达 2 公里,但IEEE802.3 标准规定,使用光纤,级联数最多不能超过 3 个,且网络末端需使用双绞线,中间的两个为光纤网段并保证每个网段不超过 1 公里。这样,整个光纤网段长度限制在2 公里。5-4-3 规则对100Mbps 是不适用的。建议使用100Mbps 交换机。

六、集线器和交换机

中继型集线器(集线器)集线器是构成以太网拓扑的基本设备,为多端口设备,有四、八、十二口等,可级联构成分散星型拓扑。集线器均符合IEEE802.3 中继单元要求。这些要求包括前导码生成、对称和幅度补偿。中继器必须对信号再定时,这样收发器和电缆引起的信号抖动不会在多网段传播时累积。这些设备能侦测出不完整的数据包和冲突,并产生一个阻塞信号相作用。它们还会自动隔离有问题的端口以维持网络正常工作。

接口转接器另一系列产品是接口转接器,有时称为收发器。它们将一种媒介转为另一种媒介。最重要的转换是双绞线至光纤的转换。由于很多集线器没有光纤端口,接口转接器就是用来支持网络中光纤的应用的。这些设备在网络中是透明。端口不存储帧也不检测碰撞,只是将一种媒介转为另一端兼容的信号。

交换型集线器(交换机)交换型集线器可以取代中继型集线器并改善网络的性能。与物理层设备-中继型集线器不同,交换型集线器实际上是连接两个数据链路的网桥,也就是说碰撞域在每个交换机端口进行了终结。所以,增加了交换机就扩展了网络地理上的范围,级联交换机可以大规模地实现网络扩展交换机比中继型集线器复杂。双绞线端口自动与附属端口进行速率协商(10Mbps 还是100Mbps)。流量控制功能也通过协商进行。全双工网段采用PAUSE 方案,半双工网段通常采用backpressure 方案。交换机读取一个完整的帧并察看其源地址后就能查出所连以太网设备的端口位置。交换机随即产生一张端口地址表格并维护表的内容。从这时起,网络通信仅限于与本次传送有关的端口。由于同步的传送无需任何操作即可在这些端口上实现,网络的吞吐量提高了。表的内容会根据连接信息的变化自动刷新。

如果某个端口收到的信息需广播发送、群组发送或发送地址不详,交换机会自动把信息发至所有端口。与中继型集线器不同,这儿有多个碰撞域存在,每个碰撞域必须遵守上述的规则。

中继集线器可以与交换机端口相连。如果网络中都是交换机,则双绞线网段保持100 米,但级联没有限制。在使用光纤前必须先注明是半、全双工。中继型集线器与交换型集线

器的对比显然,交换机的性能比集线器提高一些,但集线器的优点是,容易理解,在任何一个端口都可以通过网络分析仪观测数据通讯。交换机则必须在某个端口实现广播发送方能测量。作为网桥,交换机存储、转发整个数据帧并引起了数据的延迟。集线器接收网络信号没有数据延迟。交换机级联还增加延时,因此,集线器和交换机在工业以太网专题">工业以太网中各有各的应用场合。

七、半双工、全双工

半双工意味着同一媒体的发送和接收是异步进行的。全双工则相反,有单独的发送和接收通路。全双工链路是扩展快速以太网(100Mbps)的关键。全双工的链接网段不能超过两个设备,可以是网卡或交换机端口。注意:不是中继型集线器端口,集线器没有全双工模式。这是因为集线器是碰撞域的一部分,它会加强其它端口接收的碰撞。只有两块网卡时可以实施全双工通讯,多于两块网卡时的全双工方式,必须考虑交换机。

10BASE-T、10BASE-FL 有单独的发送和接收通路,根据网卡或交换机端口的复杂性,可以执行全双工。如果这些接口配置在半双工方式下,接收、发送的同步侦测会触发碰撞的侦测。同样的接口设置成全双工,由于全双工并不遵从共享型CSMA/CD 规则,碰撞检测会被禁止。

全双工链接的配置要正确。当站点配置在全双工方式下,站点或交换型集线器的端口以忽略CSMA/CD 协议的方式发送帧。如果另一端设置在半双工方式下,它会侦测出碰撞并引发其它问题出现,如CRC出错,网络的速度下降,快速以太网的优势消失。

如前所述,由于碰撞的原因,100Mbps 下的网络范围有所缩小。对于双绞线网段和交换端口来说,网段的最长距离是100 米(在碰撞域范围内)。问题是在光纤端口上,对于多模光纤来说,网段的长度是2公里;对于单模光纤来说,是15公里。半双工方式下,受碰撞域限制,网段距离为412米。因此,只有在全双工模式下(CSMA/CA被忽略),光纤网段的延伸才能达到极限。快速以太网方式下,推荐使用交换机技术。快速以太网下的光纤端口,建议使用全双工。

八、自动协商

随着快速以太网使用广泛、与传统以太网相似的接线规则,IEEE802.3u建议自动配置快速以太网,使得传统以太网端口能与其它快速以太网端口工作。该配置协议基于National Semiconductor’s NWay 标准。双绞线链路自动进行速度匹配,以利于数据通讯的进行。该方案适用于双绞线链接。光纤的情况有所不同。尽管光纤在以太网的发展历史中有非常重要的地位。但两个光纤设备的速度无法进行自动协商,这是因为10BASE-FL 设备工作在850nm,100BASE-FX 工作在1300nm。两者无法互操作。但是,对于自动协商协议而言,两个光纤设备间的自协商是可行的(如果通讯没有问题的话)。意识到这一点,新推出的100BASE-SX 标准可以使850nm光纤在10Mbps 或100Mbps 下工作。100Mbps 下网段的距离为300米。因此,安装时请注意。光纤的速率通常是固定的,不实行协商。自动协商协议在双绞线链路是成功的。自动协商的优点在于它使用户无需进行手工设置,完全由设备自身决定各自的技术水准。级别由高到低如下:

1000BASE-T 全双工最高

1000BASE-T

100BASE-T2 全双工

100BASE-TX 全双工

100BASE-T2

100BASE-T4

100BASE-TX

10BASE-T 全双工

10BASE-T 最低

其中最低的级别是10BASE-T(半双工、共享以太网),最高为1000BASE-T 全双工。这是一个完整的优先级别方案,但不表示某块网卡可以处理所有这些技术。实际上,有一些技术在商业上并没有实施,但它们都与IEEE802.3 标准一致。每个端口检查各自的技术性能并确定最终的速率(较低的速率)。例如:如果网卡支持10BASE-T 而交换机端口能力在10BASE-T或10BASE-TX,那么最终选择的是10BASE-T。如果一块网卡是10BASE-T,而另一块100BASE-TX,两者因为不兼容而无法通讯。

九、传输协议

最初设计并没有涉及一个可靠的端到端的信息传送。网络互联(两个网络互相通讯)的义务在第三层-网络层。传输和互联成为协议栈的一部分,TCP/IP 和SPX/IPX 是常用的两个协议。这两个协议并不能互相操作,所以以太网节点须使用兼容的协议。由于TCP/IP 在互联网的应用,它成为主要协议,在工业网络也如此。实际上,TCP/IP 是一组RFC 定义的协议(request for comments),有很多年了。除了以太网,TCP/IP 还和别的数据链路技术工作,它位于物理层/数据链路层之上。传输层上,有两个重要的协议:TCP 和UDP。前者对接收的信息进行确认。两者都很有用。在协议栈的上层,有多个有用的应用层协议在工业以太网专题">工业以太网使用。对于用户来说,编址是个重要的话题。IP 协议负责可能位于不同网络中站点间数据包的路由。每个站点有唯一的32 位地址(分别表示网络地址、主机地址)。地址以点分十进制四字节表示。128.8.120.5 是个有效的地址但无法确定何为主机、何为网络。地址分为五类,地址分为A~E 类。通过观察第一字节即可进行分类。

IP 的分配并不简单,通常由网管分配。一旦分配好,就必须应用在网络中的各个站上。IP 地址分静态和动态分配两种。动态分配由服务器进行。静态分配由配置进行。下列地址为私人地址,在路由器上不能分配。因此,它们在互联网上没有应用。

10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

172.16.0.0~172.31.255.255

192.168.0.0~192.168.255.255

IP 地址和以太网MAC地址是不同的,不能混淆。MAC地址由设备生产商分配,所以是全球唯一的。IP 地址是安装时分配并根据需要进行重分配。

十、应用层协议

确定所用的接头、电缆,采用集线器还是交换机,分配了IP,就可以在站点间通讯了。现在需要考虑OSI 高层的兼容性。这儿推荐的工业自动化协议有Ethernet/IP、iDA、PROFInet和Modbus/TCP。这还不包括传统互联网应用-FTP、SNMP、SMTP和TELNET。用户手中的设备可能并不支持这些协议,所以需要理解自身系统的兼容性。

工业以太网交换机应用解决方案

工业以太网交换机应用解决方案

目录 前言 (3) 应用解决方案 (4) 数字化变电站S OLUTION (4) 电力信息采集S OLUTION (5) 高速公路隧道监控系统S OLUTION ..................................................................... 错误!未定义书签。高速公路通信系统S OLUTION.. (9) 智能轨道监控系统S OLUTION (10)

前言 早期的工业网络,大部分注重的是工业交换机的电气、物理、结构等特性。现在的工业网络,除了对以往硬件条件的规范外,随着其向智能、灵活、高效的方向发展,对网管、环网切换、冗余、QoS、路由等软件特性也越来越看重。 上海数据通信有限公司所推出的系列工业交换机产品,不仅在产品元器件、原材料的选择上严格遵照工业级标准,而且在软件功能的丰富性、完善性上面确立了诸多优势。 公司成立于1994年,十多年来一直致力于传统商用及军用路由交换机等产品的自主研发生产。产品涵盖接入、汇聚、核心全系列路由器和交换机、工业/电力EPON、无线AP 及AC控制等领域,主要应用在金融、政府、军队、运营商等行业。依托公司在数据通信产品方面多年的开发经验,我司的工业交换机产品系列传承了丰富的技术积累,主要体现在功能完善、稳定,网络管理软件界面友好、功能强大、自动检测二层环路拓扑、环网切换等功能。 作为一个在通信领域耕耘数十年、以产品开发和产品质量见长的通信公司,我们根据工业领域的应用特征,针对一系列用户所关注的技术问题进行了仔细的研究和攻关,如环网切换时间确保小于50ms、有效的组播转发、广播风暴的抑制、准确的流量控制、长时间的工作在宽温范围、防电磁干扰、防尘防震等等。 工业交换机在电力、交通、能源等工业领域提供了完善的解决方案。未来,我们将继续专注于工业自动化领域,不断延伸产品研发和应用,努力向技术深度、应用广度两个方面发展。

工业以太网与现场总线的优缺点 整理

工业以太网与现场总线的优缺点 1 引言 用于办公室和商业的以太网伴随着现场总线大战硝烟已悄悄地进入了控制领域,近年来以太网更是走向前台,发展迅速,颇引人注目。究其原因,主要由于工业自动化系统正向分布化、智能化的实时控制方面发展,其中通信已成为关键,用户对统一的通信协议和网络的要求日益迫切。另一方面,Intranet/Internet等信息技术的飞速发展,要求企业从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成,并提供一个开放的基础构架,而目前的现场总线尚不能满足这些要求。 现场总线的出现确实给工业自动化带来一场深层次的革命,但多种现场总线互不兼容,不同公司的控制器之间不能实现高速的实时数据传输,信息网络存在协议上的鸿沟,导致“自动化孤岛”现象的出现,促使人们开始寻求新的出路并关注到以太网。同时现场总线的传输速率也远远不如工业以太网传输速率快。 2 以太网与工业以太网 2.1 什么是以太网与工业以太网 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网(LAN)中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包,双绞线电缆型号为10 Base T。以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps,许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信,开放性好。 普通以太网应用到工业控制系统,这种网络叫工业以太网。 2.2 以太网具有的优点 (1)具有相当高的数据传输速率(目前已达到100Mbps),能提供足够的带宽; (2)由于具有相同的通信协议,Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT(信息技术)世界; (3)能在同一总线上运行不同的传输协议,从而能建立企业的公共网络平台或基础构架;

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工业以太网专业术语 一、拓扑结构 拓扑是网络中电缆的布置。众所周知,EIA-485或CAN 采用总线型拓扑。但在工业以太网中,由于普遍使用集线器或交换机,拓扑结构为星型或分散星型。 二、接线 工业以太网专题">工业以太网使用的电缆有屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、多模或单模光缆。10Mbps 的速率对双绞线没有过高的要求,而在100Mbps 速率下,推荐使用五类或超五类线。 光纤链接时需要一对,常用的多模光纤波长为62.5/125μm 或50/125μm。与多模光纤的内芯相比,单模光纤的内芯很细,只有10μm 左右。通常,10Mbps 使用多模光纤,100Mbps下,单模、多模光纤都适用。 三、接头和连接 双绞线接头中RJ-45 较常见,共两对线,一对用于发送,另一对用于接收。在媒介相关接口(MDI)的定义中,这四个信号分别标识为RD+,RD-,TD+,TD-。 一条通信链路由DTE(数据终端设备,如工作站)和DCE(数据通讯设备,如中继器或交换机)组成。集线器端口标识为MDI-X 端口表明DTE 和DCE 可以使用直通电缆相连。假如是两个DTE或两个DCE相连?可以采用电缆交叉的方法或直接利用集线器提供的上连端口(电缆不要交叉)。 光纤接头有两种,ST 接头用于10Mbps 或100Mbps;SC接头专用于100Mbps。单模纤通常使用SC接头。DTE 与DCE 之间的连接只需依照端口的TX、RX 标识即可。 四、工业以太网与普通商用以太网产品 什么是工业以太网?技术上,它与IEEE802.3 兼容,但设计和包装兼顾工业和商业应用的要求。工业现场的设计者希望采用市场上可以找到的以太网芯片和媒介,兼顾考虑工业现场的特殊要求。首先考虑的是高温、潮湿、震动。第二看是否能方便地安装在工业现场控制柜内。第三是电源要求。许多控制柜内提供的电源都是低压交流或直流。墙装式电源装置有时不能适应。电磁兼容性(EMC)的要求随工业环境对EMI(工业抗干扰)和ESD (工业抗震)要求的不同而变化。现场的安全标准与办公室的完全不同。有时需要的是恶劣环境的额定值。工厂里采用的可能是工业控制柜标准而楼宇系统采用的往往是烟雾标准。显然低价的商用以太网集线器和交换机无法达到这些要求。 五、速度和距离 讨论共享型以太网的距离,不能忽略碰撞域(Collision Domain)的概念。 共享型以太网或半双工以太网的媒体访问是由载波侦听多路访问/碰撞检测(CSMA/CD)确定的。在半双工的通讯方式下,发送和接收不能同时进行,否则数据会发生碰撞。站点发送前,首先要看是否有空闲的信道。发送时,站点还会在一段时间内收听,确保在这一时间内没有其它站点在进行同步传送,最终本站发送成功。反之,发生碰撞,

工业以太网的意义和应用分析

以太网技术在工业控制领域的应用及意义 随着计算机和网络技术的飞速发展,在企业网络不同层次间传送的数据信息己变得越来越复杂,工业网络在开放性、互连性、带宽等方面提出了更高的要求。现场总线技术适应了工业网络的发展趋势,用数字通信代替传统的模拟信号传输,大量地减少了仪表之间的连接电缆、接线端口等,降低了系统的硬件成本,被誉为自动化领域的计算机局域网。 现场总线的出现,对于实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用,但现场总线这类专用实时通信网络具有成本高、速度低和支持应用有限等缺陷,以及总线通信协议的多样性使得不同总线产品不能直接互连、互用和互可操作等,无法达到全开放的要求,因此现场总线在工业网络中的进一步发展受到了限制。 随着Internet技术的不断发展,以太网己成为事实上的工业标准,TCP/IP 的简单实用已为广大用户所接受,基于TCP/IP协议的以太网可以满足工业网络各个层次的需求。目前不仅在办公自动化领域,而且在各个企业的上层网络也都广泛使用以太网技术。由于它技术成熟,连接电缆和接口设备价格较低,带宽也在飞速增加,特别是快速Ethernet与交换式Ethernet的出现,使人们转向希望以物美价廉的以太网设备取代工业网络中相对昂贵的专用总线设备。 Ethernet通信机制 Ethernet是IEEE802. 3所支持的局域网标准,最早由Xerox开发,后经数字仪器公司、Intel公司和Xerox联合扩展,成为Ethernet标准。Ethernet采用星形或总线形结构,传输速率为10Mb/s,100 Mb/s,1000 Mb/s或是更高,传输介质可采用双绞线、光纤、同轴电缆等,网络机制从早期的共享式发展到目前盛行的交换式,工作方式从单工发展到全双工。 在OSI/ISO 7层协议中,Ethernet本身只定义了物理层和数据链路层,作为一个完整的通信系统,它需要高层协议的支持。自从APARNET将TCP/IP和Ethernet捆绑在一起之后,Ethernet便采用TCP/IP作为其高层协议,TCP用来保证传输的可靠性,IP则用来确定信息传递路线。 Ethernet的介质访问控制层协议采用CSMA/CD,其工作原理如下:某节点要

工业以太网简介

工业以太网简介: 工业以太网就是基于IEEE 802、3 (Ethernet)得强大得区域与单元网络。利用工业以太网,SIMATIC NET 提供了一个无缝集成到新得多媒体世界得途径。 企业内部互联网(Intranet),外部互联网(Extranet),以及国际互联网(Internet) 提供得广泛应用不但已经进入今天得办公室领域,而且还可以应用于生产与过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工与自适应得100M波特率快速以太网(Fast Ethernet,符合IEEE 802、3u 得标准)也已成功运行多年。采用何种性能得以太网取决于用户得需要。通用得兼容性允许用户无缝升级到新技术。 为用户带来得利益 :市场占有率高达80%,以太网毫无疑问就是当今LAN(局域网)领域中首屈一指得网络。以太网优越得性能,为您得应用带来巨大得利益: 通过简单得连接方式快速装配。 通过不断得开发提供了持续得兼容性,因而保证了投资得安全。 通过交换技术提供实际上没有限制得通讯性能。 各种各样联网应用,例如办公室环境与生产应用环境得联网。 通过接入WAN(广域网)可实现公司之间得通讯,例如,ISDN 或Internet 得接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证得技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点,遍布世界各地,用于严酷得工业环境,包括有高强度电磁干扰得区域。 工业以太网络得构成 :一个典型得工业以太网络环境,有以下三类网络器件: ◆网络部件 连接部件: ?FC 快速连接插座 ?ELS(工业以太网电气交换机) ?ESM(工业以太网电气交换机) ?SM(工业以太网光纤交换机) ?MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质:普通双绞线,工业屏蔽双绞线与光纤 ◆ SIMATIC PLC控制器上得工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工 业以太网。 ◆ PG/PC 上得工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。 工业以太网重要性能:为了应用于严酷得工业环境,确保工业应用得安全可靠,SIMATIC NET 为以太网技术补充了不少重要得性能: ?工业以太网技术上与IEEE802、3/802、3u兼容,使用ISO与TCP/IP 通讯协议?10/100M 自适应传输速率 ?冗余24VDC 供电 ?简单得机柜导轨安装 ?方便得构成星型、线型与环型拓扑结构 ?高速冗余得安全网络,最大网络重构时间为0、3 秒 ?用于严酷环境得网络元件,通过EMC 测试 ?通过带有RJ45 技术、工业级得Sub-D 连接技术与安装专用屏蔽电缆得Fast Connect连接技术,确保现场电缆安装工作得快速进行 ?简单高效得信号装置不断地监视网络元件 ?符合SNMP(简单得网络管理协议) ?可使用基于web 得网络管理 ?使用VB/VC 或组态软件即可监控管理网络。 工业以太网冗余原理

工业以太网的特色技术及其应用选择

工业以太网的特色技术及其应用选择 发布时间:2007-05-15 浏览次数:105 | 我要说几句 | ?? 用户解决方案2012优秀论文合订本 ?? NIDays2012产品演示资料套件 ?? 《提高测量精度的七大技巧》资源包 ?? LabVIEW 2012评估版软件 关键词:工业以太网实时特色技术 编者按:工业以太网成为自动化领域业界的技术热点已有时日,其技术本身尚在发展之中,还没有走向成熟,还存在许多有待解决的问题。究竟什么是工业以太网,它有哪些特色技术,如何应用与选择适合自己需求的工业以太网技术与产品,依然是今天人们所关心的问题。 一什么是工业以太网 工业以太网技术,是以太网或者说是互联网系列技术延伸到工业应用环境的产物。前者源于后者又不同于后者。以太网技术原本不是为工业应用环境准备的。经过对工业应用环境适应性的改造,通信实时性改进,并添加了一些控制应用功能后,形成了工业以太网的技术主体。因此,工业以太网是一系列技术的综称。 二工业以太网涉及企业网络的各个层次

企业网络系统按其功能划分,一般称为以下三个层次:企业资源规划层(Enterprise Resource Plan NI ng, ERP)、制造执行层(Manufacturing Excurtion System, MES)和现场控制层(Field Control System,FCS)。通过各层之间的网络连接与信息交换,构成完整的企业信息系统。( 见图1) 图中的ERP与MES功能层属于采用以太网技术构成信息网络。这个层次的工业以太网,其核心技术依然是信息网络中原本的以太网以及互联网系列技术。工业以太网在该层次的特色技术是对其实行的工业环境适应性改造。而现场控制层FCS中,基于普通以太网技术的控制网络、实时以太网则属于该层次中工业以太网的特色技术范畴。可以把工业以太网在该层的特色技术看作是一种现场总线技术。除了工业环境适应性改造的内容之外,通信实时性、时间发布与同步、控制应用的功能与规范,则成为工业以太网在该层次的技术核心。

工业控制网络技术课程实验指导书2013

实 验 一 Automation Studio 的使用和基本程序编程及调试 一、实验目的 1、掌握Automation Studio 的基本使用技巧和方法 2、熟悉Automation Studio 的基本命令 3、学会和掌握Automation Studio 程序的调试方法 二、实验设备 PC机一台,装有Automation Studio编程软件;贝加莱PLC-2003一台; 各PC机与PLC-2003通过RS232电缆连接进行通信。 详见附录一。 三、实验内容 熟悉并练习Automation Studio的使用,用选定的编程语言编制、调试控制程序。Automation Studio是贝加莱公司为其自动化控制设备PLC(可编程计算机控制器)开发的一种可使用多种编程语言的PLC开发环境,如附录二所示。 1.PLC硬件配置: 根据所给实验装置,使用Automation Studio对系统硬件进行配置。 配置方法见本指导书附录B。 2.实验程序1: 使用Automation Basic或其它PLC编程语言,编制一段小控制程序,实现以下功能:利用实验装置上的第一个模拟量旋钮(电位器),来控制模拟量输

出,当旋转该电位器时,第一个模拟量输出随之变化,旋钮逆时针旋到底时(模拟量输入为最小值0),要求模拟量输出为0(光柱无显示),当旋钮顺时针旋到底时(模拟量输入为最大值32767),要求模拟量输出为最大值(光柱全显示); 同时,第二个模拟量输出的状态正好与第一个模拟量输出相反。 3.实验程序2: 使用Automation Basic或其它PLC编程语言,编制一段小控制程序,实现以下功能:利用实验装置上的两个开关,来控制模拟量输出,当接通(合上)其中一个开关(另一个应处于断开状态)时,第一个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大,达到其最大值后,再从0开始…,周而复始;当接通(合上)另一个开关时,第二个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大,达到其最大值后,再从0开始…,同时,第二个模拟量输出从其最大值开始随时间逐渐减小,达到0后,再从其最大值开始…,周而复始。 四. 思考题 1.在Automation Studio中为什么要对PLC系统硬件进行配置? 2.为什么要为用户编制的控制程序命名? 3.为用户程序选择循环周期的原则是什么? 4.Automation Studio为用户提供多种编程语言有什么好处?

工业以太网技术全面解析

工业以太网技术全面解析 高性能、工厂设备和IT系统集成,以及工业物联网的需求驱动促进了工业以太网的增长。在实时工业以太网中,EPA、EtherCAT、RTEX、Ethernet Powerlink、PROFINET、Ethernet/IP、SERCOS III是主要的竞争者。下面对它们进行简单比较。Ethernet/IP Ethernet/IP是2000年3月由Control Net International和ODV A( Open DevicenetVendors Association共同开发的工业以太网标准。 实现实时性的方法 Ethernet/IP实现实时性的方法是在TCP/IP层之上增加了用于实时数据交换和运行实时应用的CIP协议(Common Industrial Protocol )。 Ethernet/IP在物理层和数据链路层采用标准的以太网技术,在网络层和传输层使用IP协议和TCP、UDP协议来传输数据。UDP是一种非面向连接的协议,它能够工作在单播和多播的方式,只提供设备间发送数据报的能力。对于实时性很高的I/O数据、运动控制数据和功能行安全数据,使用UDP/IP协议来发送。而TCP是一种可靠的、面向连接的协议。对于实时性要求不是很高的数据(如参数设置、组态和诊断等)采用TCP/IP协议来发送。Ethernet/IP采用生产者/消费者数据交换模式。生产者向网络中发送有唯一标识符的数据包。消费者根据需要通过标识符从网络中接收需要的数据。这样数据源只需一次性地把数据传到网上,其它节点有选择地接收数据,这样提高了通信的效率。 Ethernet/IP是在CIP这个协议的控制下实现非实时数据和实时数据的传输。CIP是一个提供工业设备端到端的面向对象的协议,且独立于物理层及数据链路层,这使得不同供应商提供的设备能够很好的交互。另外,为了获得更好的时钟同步性能,2003年ODV A将 IEEE 15888引入Ethernet/IP,并制定了CIPsync标准以提高Ethernet/IP的时钟同步精度。 EPA EPA是在“863”计划的支持下,由浙江大学、清华大学、浙江中控技术公司、大连理工大学、中科院自动化所等单位联合制定,是用于工业测量和控制系统的实时以太网标准。

工业以太网入门教程第1讲——工业以太网联网设备基本知

CTRLink产品家族由集线器、交换机、接口转接器、路由器及网络视频产品。集线器标识中继集线器而交换机表示交换集线器。接口转接器提供双绞线至光纤电缆的转接。 现代工业以太网网络的接线采用双绞线或光纤的星型或环形拓扑。如果网络连接的设备超过两个,需要集线器,它有两种基本的形式-集线器和交换机。中继型集线器是最简单的集线器,它工作在物理层提供了网络扩展的最简单方式并兼容碰撞检测的规则在半双工共享型以太网中加强了内涵。在不超过碰撞域的地理距离或电缆距离的限制下,最多可级联四个集线器。中继型集线器工作在10Mbps。可通过EI系列和EIM迷你型系列实现。 交换集线器实际上定义为网桥,即数据链路层设备。网桥允许两个或多个以太网网络的链路,碰撞域在每个网络中有了分割。使用交换机的优点是扩展规则更加简单,理论上允许交换机没有限制地级联。交换机亦可配置在全双工方式下,消除半双工、共享型以太网网络。交换型集线器包括EIS系列、EISM迷你型、EISC可配置型、和EISX紧凑型可管理和不可管理型。连接光纤网络至双绞线网络可通过集线器或交换机实现。接口转接器的功能类似。与集线器类似,接口转接器定义为物理层设备。接口转接器设备包括EIMC迷你型接口转接器。 协议 以太网定义了ISO OSI开放系统互联标准模型的物理层和数据链路层。在这两个层上定义了多个协议,其中以TCP/IP最流行。即使在TCP之上,针对自动化行业

有多个应用层协议,如Ethernet/IP,PROFInet,HSE,MODBUS/TCP,BACnet和一些私有协议。由于CTRLink产品基于以太网技术,这些产品可在所有协议上工作,包括TCP/IP。在选用CTRLink时,协议并不是考虑问题。 供电 安全和方便起见,CTRLink产品工作在可调整的或不可调整的低压直流或交流电压。直流电压的范围是10V~36V。交流电压的范围是8~24 V,47~63Hz。电源消耗按不同型号而变,但通常为5瓦或低于5瓦。CTRLink产品提供了多电源的连接,接受宽范围电源管理策略。电源可来自其它设备使用的变压器电源,次级接地或不接地或来自公用的直流电源亦可。无需使用单独的变压器,但如果需要亦可。采用直流供电的控制面板,可提供多余的电源用于冗余电源的连接以接入备用的电池系统。直流连接具有电压接反保护。电源接头采用可插拔方式方便现场接线。 兼容规范 所有CTRLink产品兼容欧盟的CE marking要求。在EMC方面,CTRLink产品兼容信息技术设备在工业分类下的抗干扰、抗辐射要求。 所有CTRLink产品兼容UL508-Class 2(低压、有限能源)供电的工业控制设备。这是一个流行的工业自动化标准,通常在控制面板上有要求。

工业以太环网设计方案

工业以太环网设计方案 1.1概述 掌石沟煤业是基本实现机械化生产,具有复杂生产系统的矿井,为提高矿井的生产效率,对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。各矿综合自动化系统,根据管控一体化思想,以三层网络为基础,结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术,采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件,将煤矿生产、管理的各个环节,统一在一个网络平台上,形成一个统一、完整的有机整体,使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。 1.1.1设计综述 掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计,同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。 对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统,在井上和井下设置的高速以太环网,主链路采用千兆光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术,通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次,同时具备高冗余性能。 各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备,以达到控制和信息采集的目的信息层:建设信息管理网,采用标准TCP/IP协议和以太网技术。实现矿区各个管理部门的网络连接,实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动化,能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据。

控制层:建设综合自动化控制网,采用工业以太环网+现场工业总线来实现,实现 将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。 设备层:在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。 1.2控制层网络设备的技术与产品选型 本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术,传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆,网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。 1.2.1技术选择 现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备,为 了达到方便管理,保证系统运行稳定的目的,必须选择一个开放的通信平台,并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。为保证良好的兼容性和可扩充性,建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准。如有其他类型的通信格式,如RS232 RS485或其他专用通信接口等等,均可通过协议网关转换为以太网信息包,在IP网络上进行传送。以太网TCP/IP技术具有以下的优势: 随着企业的发展、各种新技术的应用,可以预见,对网络的带宽要求也会越来越高, 比如基于网络的视频监控传输应用和井下设备信息数据采集等都需要进行大量数据的传输。 以太网技术具有相当高的数据传输速率(目前已有成功案例应用于井下工业环境下的以太 网交换机),能提供足够的带宽; 能在同一总线上运行不同的传输协议,从而能建立企业的公共网络平台或基础构架; 支持交互式和开放的数据存取技术;沿用多年,已为众多的技术人员所熟悉,市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具,成为事实上的统一标准;

CCNA认证指南

CCNA认证指南 [编辑本段]宣传语 考点解析、仿真环境、动手实践、真题解析 与传统的教科书和一般的培训教材有本质的区别,它呈现给读者的不仅仅是一本教材,更是提供了一个综合的网络试验环境,仅仅通过一台电脑,便可以亲自动手完成本书涉及的所有路由器和交换机的实验配置及测试。 一书在手,CCNA认证、实践、能力提高全不愁 [编辑本段]内容简介 本书是专为备考思科CCNA认证的人员量身定做的冲刺指南。全书紧贴640-802考试大纲,全面而系统地分析和介绍了CCNA考试中涵盖的各个知识点。对每个知识点在考试中的重要程度均有标注,每章最后还有近期CCNA真题的解析。全书共分22章,内容涉及三大方面,局域网部分:网络互联基础知识和网络参考模型,思科路由器和交换机介绍,静态和动态路由协议(包括RIP、EIGRP、OSPF)原理及配置,VLAN和VLAN间路由的实现,CDP、VTP和STP协议的使用,无线网络互联和IPv6等;广域网部分:广域网接入技术,PPP和帧中继的使用,DHCP和NAT等;网络安全部分:网络安全介绍,访问控制列表的使用和安全远程办公的实现等。 本书特别适用于那些渴望取得CCNA认证的读者,取得认证的同时,真正具备CCNA的能力;同时也可以作为高校计算机网络技术的教材,弥补实验设备的不足,改善现有学历教育重理论轻实践的现状;更是那些想掌握网络技术,提高动手能力,并能应用于实践的网络爱好者,难得一见的实验指导用书。 作者介绍 崔北亮,现任职于南京工业大学信息中心,从事网络方面的教学和研究工作整10年,负责全校的服务器架设和网络管理工作。 2000年取得微软MCSE认证;2001年取得思科CCNA认证;2006年取得思科 R&S CCIE认证;2007年取得锐捷RCSI讲师认证;2008年通过思科Security CCIE 笔试。 受聘于江苏省电教馆,负责全省中小学网管课程的讲授,2003年至今开班39期;受聘于工大瑞普培训机构,负责CCNA、CCNP课程的讲授;受聘于锐捷公司,负责RCNA、RCSI课程的讲授;受聘于IBM兼职工程师,负责扬州京华城网络项目的设计和实施。受邀为江苏省电信、南京市移动等多家单位进行行业培训。 曾在《电脑报》和《电脑教育报》等报刊发表文章10多篇,如“远程自动备份”、“Winroute远程管理您的网络”、“网络的远程管理”、“自制软盘快速恢复机房系统”、“针对校园网中ARP攻击的切实可行的防御”等。 曾负责多个大型网络项目的组建:2002年南京水利水文自动化研究所网络组建;2003年常州市海鸥集团网络组建;2006年江苏省教育和科研计算机网络的测试和验

六种工业以太网比较

六种工业以太网比较 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

六种工业以太网比较 摘要:当前,工业以太网技术是控制领域中的研究热点。所谓工业以太网,一般来讲是指技术上与商用以太网(即标准)兼容,但在产品设计时,在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面能满足工业现场的需要。随着互联网技术的发展与普及推广,Ethernet技术也得到了迅速的发展,Ethernet传输速率的提高和Ethernet交换技术的发展,给解决Ethernet通信的非确定性问题带来了希望,并使Ethernet全面应用于工业控制领域成为可能。目前,几种典型的工业以太网有HSE、PROFInet、Modbus/TCP、EtherNet/IP、Powerlink、EPA六种。本文通过对这六种工业以太网比较,以便更好的应用于系统集成。 关键词:工业以太网、HSE、PROFInet、Modbus、EtherNet、Powerlink、EPA 与传统控制网络相比,工业以太网具有应用广泛、为所有的编程语言所持、软硬件资源丰富、易于与Internet连接、可实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接等诸多优点。由于这些优点,特别是与信息传输技术的无缝集成以及传统技术无法比拟的传输宽带,以太网得到了工业界的认可。 1.HSE(高速以太网) HSE(High Speed Ethernet Fieldbus)由现场总线基金会组织(FF)制定,是对FF-H1的高速网段的解决方案,它与H1现场总线整合构成信息集成开放的体系结构。 FF HSE的1-4层由现有的以太网、TCP/IP和IEEE标准所定义,HSE和H1使用同样的用户层,现场总线信息规范(FMS)在H1中定义了服务接口,现场设备访问代理(FDA)为HSE提供接口。用户层规定功能模块、设备描述(DD)、功能文件(CF)以及系统管理(SM)。HSE网络遵循标准的以太网规范,并根据过程控制的需要适当

计算机基础实验报告

一.实验目的 理解Internet的基本操用和应用方式,掌握Windows系统下面常见的Internet配置和基本应用。 二.实验软件环境 PC机,校园网络连接,Windows XP操作系统 三.实验内容、结果及分析 1. Windows的上网设置 查看本地连接属性:网上邻居->右键属性->本地链接属性 2. Windows的用户管理 控制面版->管理工具->计算机管理 3.通过“Ping 网站IP”可以得到该网站的域名。 如ping https://www.sodocs.net/doc/0910886459.html, 4.通过Ipconfig显示所有当前的 TCP/IP 网络配置值、刷新动态主机配置协议(DHCP) 和域名系统 (DNS) 设置。如:ipconfig /all 5.通过Tracert命令诊断实用程序通过向目标计算机发送具有不同生存时间的ICMP 数据包,来确定至目标计算机的路由。如:tracert https://www.sodocs.net/doc/0910886459.html, (或其它主机名) 实验的结果及分析 1.Windows的上网设置 查看本地连接属性:网上邻居->右键属性->本地链接属性

查看“Internet协议(TCP/IP)”属性。 2. Windows的用户管理 控制面版->管理工具->计算机管理

3. 常用的网络命令 a.ping Ping命令可以测试计算机名和计算机的IP地址,验证与远程计算机的连接,通过向计算机发送ICMP( Internet Control and Message Protocal,因特网控制消息/错误报文协议)回应数据包并且回应数据包的返回时间,以校验与远程计算机或本地计算机的连接情况。 对于每个发送报文,默认情况下发送4个回应数据包,每个数据包包含32字节的数据,计算机安装了TCP/IP 协议后才可以使用。"Reply from...."表明连接是通的,如果是“Request time out”则表明连接是不通的。 Ping命令可以通过“Ping 网站网址”得到该网站的IP,通过“Ping 网站IP”可以得到该网站的域名。如ping https://www.sodocs.net/doc/0910886459.html, b. ipconfig Ipconfig显示所有当前的TCP/IP 网络配置值、刷新动态主机配置协议(DHCP) 和域名系统(DNS) 设置。使用不带参数的ipconfig 可以显示所有适配器的IP 地址、子网掩码、默认网关。 用法:ipconfig /all

工业以太网的构成及重要性能介绍

工业以太网的构成及重要性能介绍 西门子就逐步地把以太网的概念引入到工业控制领域,到今天,西门子SCALANCE系列工业以太网交换机产品,已经在冶金、烟草、汽车、煤矿、造船、地铁、电力、风电、交通、石化、水处理等多个行业的多个项目中得到了成功的应用,产品线也日臻完善。 工业以太网简介 工业以太网是基于IEEE 802.3(Ethernet)的强大的区域和单元网络。利用工业以太网,SIMATIC NET提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。 企业内部互联网(Intranet),外部互联网(Extranet),以及国际互联网(Internet) 提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域,而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工和自适应的100M波特率快速以太网(Fast Ethernet,符合IEEE 802.3u的标准)也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。 为用户带来的利益 市场占有率高达80%,以太网毫无疑问是当今LAN(局域网)领域中首屈一指的网络。以太网优越的性能,为您的应用带来巨大的利益:通过简单的连接方式快速装配。 通过不断的开发提供了持续的兼容性,因而保证了投资的安全。 通过交换技术提供实际上没有限制的通讯性能。

各种各样联网应用,例如办公室环境和生产应用环境的联网。 通过接入WAN(广域网)可实现公司之间的通讯,例如,ISDN 或Internet 的接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证的技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点,遍布世界各地,用于严酷的工业环境,包括有高强度电磁干扰的区域。 工业以太网络的构成 一个典型的工业以太网络环境,有以下三类网络器件: 网络部件 连接部件: FC快速连接插座 ELS(工业以太网电气交换机) ESM(工业以太网电气交换机) SM(工业以太网光纤交换机) MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质:普通双绞线,工业屏蔽双绞线和光纤 SIMATIC PLC控制器上的工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工业以太网。 PG/PC上的工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。 工业以太网重要性能 为了应用于严酷的工业环境,确保工业应用的安全可靠,SIMATIC

工业以太网通信标准PROFInet及其应用

工业以太网通信标准PROFInet及其应用 发布日期:2011-09-27 浏览次数:2110 分享到:0 【摘要】:随着信息技术技术的飞速发展,当今自动化技术的发展正日益受到信息技术原理及其标准的重大影响。在自动化领域中集成信息技术可以为企业内部自动化系统间的全局通信提供解决方案,基于工业以太网通信标准的PROFInet通信技术使这种集成 成为可能。PROFInet是Process Field Net的缩写,它是Profibus客户、生产商与系统集成联盟协会推出的在PROFIBUS与以太网间全开放的通信协议。 1 引言 随着信息技术技术的飞速发展,当今自动化技术的发展正日益受到信息技术原理及其 标准的重大影响。在自动化领域中集成信息技术可以为企业内部自动化系统间的全局通信提供解决方案,基于工业以太网通信标准的PROFInet通信技术使这种集成成为可能。PROFInet 是Process Field Net的缩写,它是Profibus客户、生产商与系统集成联盟协会推出的在PROFIBUS与以太网间全开放的通信协议。PROFInet是一种基于实时工业以太网的自动化解决方案,包括一整套完整高性能并可升级的解决方案,可以为PROFIBUS及其他各种现场总线网络提供以太网移植服务;PROFInet标准的开放性保证了其长远的兼容性与扩展性,从而 可以保护用户的投资与利益。PROFInet可以使工程与组态、试运行、操作和维护更为便捷,并且能够与PROFIBUS以及其它现场总线网络实现无缝集成与连接。工程实践证明,在组建企业工控网络时采用PROFInet通讯技术可以节省近15%的硬件投资。 2 PROFInet通讯标准 PROFInet可以提供办公室和自动化领域开放的、一致的连接。PROFInet方案覆盖了分散自动化系统的所有运行阶段,它主要包含以下方面:(1)高度分散自动化系统的开放对象模型(结构模型);(2)基于Ethernet的开放的、面向对象的运行期通信方案(功能单元间的通信关系);(3)独立于制造商的工程设计方案(应用开发)。PROFInet方案可以用一条等式简单而明了地描述:PROFInet=Profibus+具有PROFIBUS和IT标准Ethernet的开放的、一致的通信。 2.1 PROFInet设备的软件结构 PROFInet设备的软件覆盖了现场设备的整个运行期通信,基于模块化设计的软件包含若干通信层,每层都与系统环境一致。PROFInet软件主要包括一个RPC(Remote Procedure Call)层,一个DCOM(Distributed Component Object Model)层和一个专门为PROFInet对象定义的层。PROFInet对象可以是ACCO(Active Connection Control Object)设备、RT auto (Runtime Automation)设备、物理设备或逻辑设备。软件中定义的实时数据通道提供PROFInet对象与以太网间的实时通信服务。PROFInet通过系统接口连接到操作系统(如WinCE),通过应用接口连接到控制器(如PLC)。

推荐几款好用的网络拓扑图软件

推荐几款好用的网络拓扑图软件 导语: 网络拓扑图是指由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图。不管是局域网还是广域网,拓扑绘图的选择也要考虑到很多要素。下面将会给大家介绍一款比较好用的网络拓扑图绘制软件。 免费获取网络拓扑图软件:https://www.sodocs.net/doc/0910886459.html,/network/ 一款好用的网络拓扑图软件 亿图图示是一款适合新手的入门级拓扑图绘制软件,软件界面简单,包含丰富的图表符号,中文界面,以及各类图表模板。软件智能排版布局,拖曳式操作,极易上手。与MS Visio等兼容,方便绘制各种网络拓扑图、电子电路图,系统图,工业控制图,布线图等,并且与他人分享您的文件。软件支持图文混排和所见即所得的图形打印,并且能一键导出PDF, Word, Visio, PNG, SVG 等17种格式。目前软件有Mac, Windows和Linux三个版本,满足各种系统需要。

亿图图示绘制“思科网络图”的特点 1.专业的教程:亿图图示的软件为用户制作了使用教程的pdf以及视频。 2.可导出多种格式:导出的文件Html,PDF,SVG,Microsoft Word, PowerPoint, Excel等多种格式。 3.支持多系统:支持Windows,Mac 和 Linux的电脑系统,版本同步更新。 4.软件特色:智能排版布局,拖曳式操作,兼容Office。 5.云存储技术:可以保存在云端,不用担心重要的数据图表丢失。 6.丰富的图形符号库助你轻松设计思科网络图

如何绘制一个网络拓扑图呢? 步骤一:打开绘制网络拓扑图的新页面 双击打开网络拓扑图制作软件 点击‘可用模板’下标题类别里的‘网络图’。 双击打开一个绘制网络拓扑图的新页面,进入编辑状态。 步骤二:从库里拖放添加 从界面左边的符号库里拖动网络符号到画布。

工业以太网网络规划原则

工业以太网网络规划原则 不管“工业 4.0”还是“工业互联网”其技术本质都是自动化与信息化的深度融合。在融合的过程中网络会不断地增长。不断增长的网络复杂度为工业控制网络的设计方法提出了新的挑战。 目前实际工业应用的网络一般由控制工程师成设计,网络性能主要由控制工程师经验决定。但是随着网络复杂度增加,这难以保持高效与可靠。在大规模网络中,如何确定网络性能的瓶颈变得非常的棘手。并且,小规模网络中获取的网络设计经验未必适用于大规模网络。控制工程师设计工业控制网络需要保障网络 QoS 性能,避免工业控制网络的性能成为工业自动化系统性能的瓶颈。 工业以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显。工业以太网制造现在信息的强大性跟控制的快捷性,能够实现快速的串联跟控制,为现代工业制造实现真正意义上的“E网到底”奠定了良好的基础。工业以太网已经被业内认为是未来控制网络的最佳解决方案,

也是当前现场总线中的主流技术(如下图1是工业以太网在工业控制系统的各个层级的应用)。 图1、工业以太网在自动化系统各个层级的应用 在上图中虽然从网络的网络上在自动化系统的各个层级都可以是以太网,但在各个层级上的以太网上运行的协议并不相同,这是由于控制系统的应用决定的。在控制系统的各个层级对传输的数据量、响应时间、传输的频次等的要求如下图2所示。

各种工业以太网比较

EtherCAT(以太网控制自动化技术)是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统,EterCAT名称中的CAT为ControlAutomation Technology(控制自动化技术)首字母的缩写。最初由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff AutomationGmbH)研发。EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准,同时,它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。EtherCAT的特点还包括高精度设备同步,可选线缆冗余,和功能性安全协议(SIL3)。 Ethernet/IP是一个面向工业自动化应用的工业应用层协议。它建立在标准UDP/IP与TCP/IP 协议之上,利用固定的以太网硬件和软件,为配置、访问和控制工业自动化设备定义了一个应用层协议西蒙公司开发 PROFINET由PROFIBUS国际组织(PROFIBUS International,PI)推出,是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。作为一项战略性的技术创新,PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案,囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题,并且,作为跨供应商的技术,可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线(如PROFIBUS)技术,保护现有投资。 PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案,其功能包括8个主要的模块,依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。 MODBUS/TCP是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS系列通讯协议的派生产品。显而易见,它覆盖了使用TCP/IP协议的“Intranet”和“Internet”环境中MODBUS 报文的用途。协议的最通用用途是为诸如PLC’s,I/O模块,以及连接其它简单域总线或I/O 模块的网关服务的。 MODBUS/TCP协议是作为一种(实际的)自动化标准发行的。既然MODBUS已经广为人知,该规范只将别处没有收录的少量信息列入其中。然而,本规范力图阐明MODBUS中哪种功能对于普通自动化设备的互用性有价值,哪些部分是MODBUS作为可编程的协议交替用于PLC’s的“多余部分”。 它通过将配套报文类型“一致性等级”,区别那些普遍适用的和可选的,特别是那些适用于特殊设备如PLC’s的报文。 POWERLINK=CANopen+Ethernet 鉴于以太网的蓬勃发展和CANopen在自动化领域里的广阔应用基础,EthernetPOWERLINK 融合了这两项技术的优点和缺点,即拥有了Ethernet的高速、开放性接口,以及CANopen在工业领域良好的SDO 和PDO 数据定义,在某种意义上说POWERLINK就是Ethernet 上的CANopen,物理层、数据链路层使用了Ethernet介质,而应用层则保留了原有的SDO和PDO 对象字典的结构 虽然这些工业以太网都是国际标准,但是指的是IEC 61784里的标准,但是这些工业以太网不都是标准的以太网。即这些工业以太网并不都是符合IEEE802.3U的标准,这当中只有Modbus-TCP和EtherNet/IP是符合IEEE802.3U的,只有符合IEEE802.3U标准的,才能与IT 和以太网将来的发展相兼容。而不符合IEEE802.3U标准的,基本上可以讲不是以太网,它们都对以太网进行了修改,或者是硬件或者是软件,已经不是以太网了。

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