工业以太网 PPT课件 1 内容题要 ? ? ? ? ? 概述 工业以太网技术 工业以太网协议 几种常见的工业以太网 工业以太网技术的发展趋势与前景 PPT课件 2 ? 随着信息技术的不断发展，信息交换技术覆盖了各行各 业。在自动化领域，越来越多的企业需要建立包含从工 厂现场设备层到控制层、管理层等各个层次的综合自动 化网络管控平台，建立以工业控制网络技术为基础的企 业信息化系统。 工业以太网提供了针对制造业控制网络的数据传输的以 太网标准。该技术基于工业标准，利用了交换以太网结 构，有很高的网络安全性、可操作性和实效性，最大限 度地满足了用户和生产厂商的需求。工业以太网以其特 有的第成本、高实效、高扩展性及高智能的魅力，吸引 着越来越多的制造业厂商。 ? PPT课件 3 概述 为什么要用工业以太网? ? Customers Asking ? Customers for it think it will be ster, easier and want to use existing wire think it will give thembetter think Ethernet is going to be the PPT课件 4 ? cheaper ? Customers ? Customers ? connectivity ? Customers ? Fieldbus winner 令牌网和以太网响应速度曲线 以太网用于工业领域的可能性 ? 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。 PPT课件 6 工业以太网的概念 ? 所谓工业以太网，一般来讲是指技术上与商用以太网（即 IEEE802.3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。 PPT课件 7 工业以太网技术 ? 通信确定性与实时性 快速以太网 交换式以太网技术 全双工通信又使得端口间两对双绞线(或两根光纤)上分 别同时接收和发送报文帧，也不会发生冲突 ? 稳定性与可靠性 专门开发和生产了导轨式集线器、交换机产品，安装在 标准DIN导轨上，并有冗余电源供电，接插件采用牢固 的DB-9结构。 特别设计用于连接工业应用中具有以太网络接口的工业 设备 PPT课件 8 以太网用于工业领域的关键问题 ? Ethernet实时通信服务质量支持策略 ? 满足通信一致性和互可操作性的应用层、用 户层协议规范 ? 网络可用性 ? 网络安全性 ? 本质安全与安全防爆技术 PPT课件 9 以太网用于工业领域的关键问题 ? 1、通信实时性问题 ? 以太网采用的CSMA/CD的介质访问控制方式， 其本质上实时的。平等竞争的介质访问控 制方式不能满足工业自动化领域对通信的实时 性要求。因此以太网一直被认为不适合在底层 工业网络中使用。需要有针对这一问题的切实 的解决方案。 PPT课件 10 ? 2、对的适应性与可靠性的问题 ? 以太网是按办公设计的，将它用于工业控 制，其适应能力、抗干扰能力等是许 多从事自动化的专业人士所特别关心的。在产 品的设计时要特别注重材质、元器件的选择。 使产品在强度、温度、湿度、振动、干扰、辐 射等参数方面满足工业现场的要求。还要 考虑到在工业下的安装要求，例如采用DIN 导轨式安装等。像RJ45一类的连接器，在工业 上应用太易损坏，应该采用带锁紧机构的连接 件，使设备具有更好抗振动、抗疲劳能力。 PPT课件 11 ? 3、总线供电 ? 在控制网络中，现场控制设备的分散性使 得它们对总线有提供工作电源的要求。现有的 许多控制网络技术都可以利用网线对现场设备 供电。工业以太网目前没有对网络节点供电做 出。一种可能的方案是利用现有的5类双绞 线中另一对空闲线对供电。一般在工业应用环 境下，要求采用直流10~36V低压供电。 PPT课件 12 ? ? 4、本质安全 工业以太网如果要用在一些易燃易爆的工业场所， 就必须考虑本安防爆问题。这是在总线供电解决之后 要进一步解决的问题。 在工业数据通信与控制网络中，直接采用以太网作为 控制网络的通信技术只是工业以太网发展的一个方面， 现有的许多现场总线控制网络都提出了与以太网结合， 用以太网作为现场总线网络的高速网段，使控制网络 与Internet融为一体的解决方案。 ? ? 在控制网络中采用以太网技术无疑有助于控制网络与 互联网的融合，使控制网络无需经过网关转换即可直 接连至互联网，使测控节点有条件成为互联网上的一 员。在控制器、PLC、测量变送器、执行器、I/O卡等 设备中嵌入以太网通讯接口，嵌入TCP/IP协议嵌入 Web Server便可形成支持以太网、TCP/IP协议和 Web服务器的Internet现场节点。在应用层协议尚未 统一的下，借助IE等通用的网络浏览器实现对生 PPT课件 产现场的与控制，进而实现远程，也是人们 13 工业以太网协议 ? 为满足工业现场控制系统的应用要求，必须在Ethernet+TCP/IP协 议之上，建立完整的、有效的通信服务模型，制定有效的实时通信 服务机制，协调好工业现场控制系统中实时和非实时信息的传输服 务，形成为广大工控生产厂商和用户所接收的应用层、用户层协议， 进而形成的标准。 PPT课件 14 工业以太网通信模型 ? 对应于ISO/OSI七层通信模型，以太网技术规范只映射为其中的物 理层和数据链层；而在其之上的网络层和传输层协议，