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使用工业以太网作为标准以太网的坚固且确定性的替代方案

2076857 2022-11-25 | pdf | 164.23KB | 次下载 | 免费

资料介绍

以太网是局域网 (LAN) 和广域网 (WAN) 使用最广泛的有线网络标准。虽然标准以太网通信通常看起来是瞬时的，但实际上并不能保证通过网络发送的数据包会在指定的固定时间范围内到达其目标端口。以太网是局域网 (LAN) 和广域网 (WAN) 使用最广泛的有线网络标准。虽然标准以太网通信通常看起来是瞬时的，但实际上并不能保证通过网络发送的数据包会在指定的固定时间范围内到达其目标端口。这种不确定性在工业应用中可能是一个问题，在这些应用中，延迟的消息可能会导致生产线关闭或人员受伤。为了提供这种确定性，可以使用修改后的“工业”版本的以太网。这种不确定性在工业应用中可能是一个问题，在这些应用中，延迟的消息可能会导致生产线关闭或人员受伤。为了提供这种确定性，可以使用修改后的“工业”版本的以太网。本文讨论了工业以太网的关键要素，并介绍了本文讨论了工业以太网的关键要素，并介绍了Delta ElectronicsDelta Electronics的两款以太网交换机，它们可以构成确定性工业以太网网络的基础。的两款以太网交换机，它们可以构成确定性工业以太网网络的基础。以太网中对确定性的需求以太网中对确定性的需求以太网是一种物理网络标准，它定义了用于通过网络传输数据包的物理电缆和连接器。标准以太网使用 TCP/IP 协议套件来定义如何在连接到网络的设备之间交换数据。然而，即使在本地网络中，TCP/IP 也不是确定性的，并且还会引入高达数百毫秒的延迟。这对于连接工业自动化系统的工业局域网来说是不可接受的。这些系统通常依赖于在定义的时间窗口内到达的数据包或消息，并且要求响应时间快至 10 毫秒 (ms)，或者在某些极端情况下，快于 1 毫秒。以太网是一种物理网络标准，它定义了用于通过网络传输数据包的物理电缆和连接器。标准以太网使用 TCP/IP 协议套件来定义如何在连接到网络的设备之间交换数据。然而，即使在本地网络中，TCP/IP 也不是确定性的，并且还会引入高达数百毫秒的延迟。这对于连接工业自动化系统的工业局域网来说是不可接受的。这些系统通常依赖于在定义的时间窗口内到达的数据包或消息，并且要求响应时间快至 10 毫秒 (ms)，或者在某些极端情况下，快于 1 毫秒。Profinet 是工业网络中使用的另一种流行的以太网帧格式（也称为通信协议）。Profinet 是作为完整 TCP/IP 的更简单替代方案而开发的。它的实时版本 Profinet RT 对数据进行优先级排序，以便它可以在更严格的时间限制下提供高优先级过程控制消息。时间依赖性较低的状态消息将获得较低的优先级。然而，Profibus RT 仍然不是确定性的。为了提供确定性，还开发了 Profinet RT 的同步版本 (Profinet IRT)。Profinet 是工业网络中使用的另一种流行的以太网帧格式（也称为通信协议）。Profinet 是作为完整 TCP/IP 的更简单替代方案而开发的。它的实时版本 Profinet RT 对数据进行优先级排序，以便它可以在更严格的时间限制下提供高优先级过程控制消息。时间依赖性较低的状态消息将获得较低的优先级。然而，Profibus RT 仍然不是确定性的。为了提供确定性，还开发了 Profinet RT 的同步版本 (Profinet IRT)。Profinet IRT 通过在网络带宽上叠加预定时隙来实现确定性：IRT 数据使用一个时隙，RT 和 IP 数据使用另一个时隙。这样，IRT 插槽上的设备就可以确定地接收数据。Profinet IRT 通过在网络带宽上叠加预定时隙来实现确定性：IRT 数据使用一个时隙，RT 和 IP 数据使用另一个时隙。这样，IRT 插槽上的设备就可以确定地接收数据。