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使用工業(yè)以太網(wǎng)作為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的堅(jiān)固且確定性的替代方案

2076857 2022-11-25 | pdf | 164.23KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

以太網(wǎng)是局域網(wǎng) (LAN) 和廣域網(wǎng) (WAN) 使用最廣泛的有線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。雖然標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信通常看起來(lái)是瞬時(shí)的，但實(shí)際上并不能保證通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的數(shù)據(jù)包會(huì)在指定的固定時(shí)間范圍內(nèi)到達(dá)其目標(biāo)端口。以太網(wǎng)是局域網(wǎng) (LAN) 和廣域網(wǎng) (WAN) 使用最廣泛的有線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。雖然標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信通?？雌饋?lái)是瞬時(shí)的，但實(shí)際上并不能保證通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的數(shù)據(jù)包會(huì)在指定的固定時(shí)間范圍內(nèi)到達(dá)其目標(biāo)端口。這種不確定性在工業(yè)應(yīng)用中可能是一個(gè)問(wèn)題，在這些應(yīng)用中，延遲的消息可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)線關(guān)閉或人員受傷。為了提供這種確定性，可以使用修改后的“工業(yè)”版本的以太網(wǎng)。這種不確定性在工業(yè)應(yīng)用中可能是一個(gè)問(wèn)題，在這些應(yīng)用中，延遲的消息可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)線關(guān)閉或人員受傷。為了提供這種確定性，可以使用修改后的“工業(yè)”版本的以太網(wǎng)。本文討論了工業(yè)以太網(wǎng)的關(guān)鍵要素，并介紹了本文討論了工業(yè)以太網(wǎng)的關(guān)鍵要素，并介紹了Delta ElectronicsDelta Electronics的兩款以太網(wǎng)交換機(jī)，它們可以構(gòu)成確定性工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。的兩款以太網(wǎng)交換機(jī)，它們可以構(gòu)成確定性工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。以太網(wǎng)中對(duì)確定性的需求以太網(wǎng)中對(duì)確定性的需求以太網(wǎng)是一種物理網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，它定義了用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包的物理電纜和連接器。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)使用 TCP/IP 協(xié)議套件來(lái)定義如何在連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)。然而，即使在本地網(wǎng)絡(luò)中，TCP/IP 也不是確定性的，并且還會(huì)引入高達(dá)數(shù)百毫秒的延遲。這對(duì)于連接工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的工業(yè)局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)是不可接受的。這些系統(tǒng)通常依賴于在定義的時(shí)間窗口內(nèi)到達(dá)的數(shù)據(jù)包或消息，并且要求響應(yīng)時(shí)間快至 10 毫秒 (ms)，或者在某些極端情況下，快于 1 毫秒。以太網(wǎng)是一種物理網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，它定義了用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包的物理電纜和連接器。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)使用 TCP/IP 協(xié)議套件來(lái)定義如何在連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)。然而，即使在本地網(wǎng)絡(luò)中，TCP/IP 也不是確定性的，并且還會(huì)引入高達(dá)數(shù)百毫秒的延遲。這對(duì)于連接工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的工業(yè)局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)是不可接受的。這些系統(tǒng)通常依賴于在定義的時(shí)間窗口內(nèi)到達(dá)的數(shù)據(jù)包或消息，并且要求響應(yīng)時(shí)間快至 10 毫秒 (ms)，或者在某些極端情況下，快于 1 毫秒。Profinet 是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中使用的另一種流行的以太網(wǎng)幀格式（也稱為通信協(xié)議）。Profinet 是作為完整 TCP/IP 的更簡(jiǎn)單替代方案而開(kāi)發(fā)的。它的實(shí)時(shí)版本 Profinet RT 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，以便它可以在更嚴(yán)格的時(shí)間限制下提供高優(yōu)先級(jí)過(guò)程控制消息。時(shí)間依賴性較低的狀態(tài)消息將獲得較低的優(yōu)先級(jí)。然而，Profibus RT 仍然不是確定性的。為了提供確定性，還開(kāi)發(fā)了 Profinet RT 的同步版本 (Profinet IRT)。Profinet 是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中使用的另一種流行的以太網(wǎng)幀格式（也稱為通信協(xié)議）。Profinet 是作為完整 TCP/IP 的更簡(jiǎn)單替代方案而開(kāi)發(fā)的。它的實(shí)時(shí)版本 Profinet RT 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，以便它可以在更嚴(yán)格的時(shí)間限制下提供高優(yōu)先級(jí)過(guò)程控制消息。時(shí)間依賴性較低的狀態(tài)消息將獲得較低的優(yōu)先級(jí)。然而，Profibus RT 仍然不是確定性的。為了提供確定性，還開(kāi)發(fā)了 Profinet RT 的同步版本 (Profinet IRT)。Profinet IRT 通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)帶寬上疊加預(yù)定時(shí)隙來(lái)實(shí)現(xiàn)確定性：IRT 數(shù)據(jù)使用一個(gè)時(shí)隙，RT 和 IP 數(shù)據(jù)使用另一個(gè)時(shí)隙。這樣，IRT 插槽上的設(shè)備就可以確定地接收數(shù)據(jù)。Profinet IRT 通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)帶寬上疊加預(yù)定時(shí)隙來(lái)實(shí)現(xiàn)確定性：IRT 數(shù)據(jù)使用一個(gè)時(shí)隙，RT 和 IP 數(shù)據(jù)使用另一個(gè)時(shí)隙。這樣，IRT 插槽上的設(shè)備就可以確定地接收數(shù)據(jù)。