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工業交換機使用在工廠中需要注意什麽?

時間:2019-03-13 來源:本站

 我們都知道工業交換機可以使用在環境惡劣的工廠裏面,那麽工業交換機使用在工廠裏面需要注意什麽呢?工業交換機小編帶您了解一下。


1、以太網的網絡布局

 办公室的网络拓扑布局并不适用于工厂生产层,那里采用的是工厂/机器的以太网拓扑布局。办公室以太网的基础架构通常是由商业级的产品构建,它们在恒温的环境和星型拓扑构建的交换网络中可以很好地发挥作用;而与此不同,工业以太网架构常常要面对多变的意外情况,因此需要具有一些额外的功能,例如高速冗余等。工业以太网会采用多种不同的拓扑网络布局方式(星型、环型、树型、线型),并使用屏蔽电缆、金属接头,具有更高的耐热耐震性能。此外,工業交換機一般由相应的自控系统集成商负责配置和维护。

2、以太網通信協議

 对控制系统集成商来说,最要紧的是要认识到以太网只是一个网络架构,要使它能够在自控设备间实现通信,所以你需要一个工业级的通信协议。IEEE 802.3以太网标准定义了接线方式、数据读写规则和以太网架构的结构。虽然使用这个网络标准的不同设备可以在同一网段里实现通信,但前提条件是它们必须采用相同的网络协议,或者说“通信语言”。Profinet是一个专为工业应用设计的通信协议,它为分布式I/O、机器与机器间的连通性、机器的安全性以及动作控制提供了相应的功能。

3、以太網的處理能力

 这不是单纯地由网络速度的快慢决定的,而是如何快速精确地将数据传输到它该去的地方。网络的处理能力毫无疑问是最关键的因素之一,它的衡量标准是单位时间内的网络数据传输量。而唯一能改进这一性能的方法就是减少通信堆栈中循环周期的次数。Profinet通信堆栈中的循环周期次数比一个标准的以太网 TCP/UDP工具要少十几倍。这是由于,Profinet为一些对时间有苛刻要求的重要工作专门设置了一个以太网实时通道,而与此同时,它的配置、诊断、路由以及“大容量数据传输”的通信都通过标准TCP/IP通道完成。

4、以太網的網絡配置

 網絡的設置簡單是一方面,但更重要的是,實現通信的編程工作絕對不能太複雜。Profinet能夠通過配置而不是編程,來實現設備間的通信。通過一種對象呼應的配置設備之間內部通信的方法,而不是傳統的編程調試的方法,系統集成商和最終用戶能夠節約至少25%的建設以及調試試車的時間。

5、先期計劃

 僅考慮眼前的應用是不夠的,當前的以太網必須能滿足將來所有可能的應用需要。Profinet使用戶能按照自己的步調,只采用單一的以太網網絡,就能實現一個高度集成的、適用于不同控制功能(如點對點通信、分布式I/O、機器安全性、動作控制以及數據采集)的自控系統。它同樣也爲今後可能的擴展進行了准備。

6、舊系統改造

 工业以太网的要素并不仅仅局限于以太网本身,如何与现有网络和不同供应商提供的机器集成并正常工作,是必须要考虑的问题之一。既然Profinet使用的是标准工業交換機,并采用TCP/IP的协议组件,那么基于Profinet的系统应该能适用整个自控网络,而不需要另外增加高端工業交換機或者特殊的功能,例如IGMP snooping和VLAN。Profinet同时也提供了将不同供应商的产品接入同一网络的解决办法。通过XML,它将每个机器作为一个部件来处理,相对独立于内部核心的控制系统,这就是以部件为控制单位的自动化概念。

7、費用

 對工業以太網絡來說,最重要的費用支出並不是構建網絡的組件,而是設計、安裝和維護的部分。Profinet和其他類似的工業以太網構架采用IT技術的成果,例如OPC和SNMP,來監視和顯示網絡的狀態。此外,它的診斷功能能夠將網絡的狀態直接在包括plc和SCADA系統在內的自控系統上反映出來。這樣組態設置和故障查找都可以在中央控制室內完成,大大簡化了操作。


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