以太网几乎是工业应用的事实上的标准。传输速度、吞吐量、冗余和拓扑等问题不再像技术出现时那样具有争议性。以太网的最新消息和趋势集中在:交换机可以处理恶劣环境下的应用,安全性,无线,以及标准网络的新以太网兼容版本的引入,其中一些不需要以太网交换机。
N-Tron开关被包裹在涂层钢外壳中,旨在减少噪音。它们可以处理-40到85℃的工作温度,并且具有抗冲击和抗振动的性能。这些特性加上电压范围为10到49伏的冗余电源输入,使这些开关非常适合在恶劣的环境中使用。
粗糙和准备就绪
N-TRON Corp.是工业网络领域的领导者,拥有一系列托管工业以太网交换机。封装在一个紧凑,硬化,挤压铝外壳全千兆7506GX2适合高流量的应用,如安全和视频监控。该交换机具有4个自适应10/100/ 1000mbps以太网端口和2个小型SFP级联端口,可选多模光纤、单模光纤或1000BaseT铜连接。
N-TRON总裁兼首席执行官Warren Nicholson表示:“千兆以太网具有支持来自安全和监控摄像头的视频流量所需的带宽。安全和监视网络现在可以很容易地连接到传统的以太网网络,以替代以前使用的专有系统。我们的N-Ring技术具有关键监控应用所需的冗余,而IGMP窥探和查询管理等功能则有效地管理多播视频广播。”IGMP snooping不需要用户配置,可以自动过滤和转发设备间的网络流量。
N-TRON开关坚固耐用,经过工业硬化。它们的外壳可以降低噪音,可以承受零下40到85度的温度,抗冲击和振动,平均平均工作时间为200万小时。这些特性——加上电压范围从10到49 vdc的冗余电源输入——使它们能够处理各种行业中的恶劣环境和应用。
这些托管交换机的可用功能列表包括端口集群和端口镜像。IGMP特性加快了部署速度,消除了配置错误,对于使用Allen-Bradley(r)(“IO4AB”)系统的分布式I/O的Opto 22客户非常有用。Opto 22的质量保证工程师Bryce Nakatani说:“N-TRON硬件的IGMP窥探功能是迄今为止我们见过的最好的。”他们的管理交换机提供高吞吐量,因此他们适合构建使用EtherNet/IP协议的网络架构。”
来自Sixnet的EL228是一个28端口(24 + 4G)的工业以太网管理交换机。24个快速以太网SFP端口可用于铜RJ45或光纤收发器的任何混合。该开关具有led、电源/接地连接、console口和前后支架位置,便于更灵活的安装。
EL228工业管理以太网交换平台还展示了工业环境的可靠性、冗余性和坚固性。制造商Sixnet声称,它为电力、能源、交通、石油和天然气行业提供了新一代“智能”应用所需的能力。这些设备可以承受极端环境,比如美国海军在南极洲的空中交通管制和阿曼的石油平台上发现的环境。该交换机有24个快速以太网小型形式因子可插(SFP)端口,这些端口是现场可配置的;您可以匹配网络中任何交换机的配置。
它符合IEC 61850/IEEE1613标准,并获得KEMA批准。网络安全功能可以防止未经授权的访问。快速冗余使网络即使在故障情况下也能正常运行。其他功能包括实时消息传递和多播。
动态混合和匹配光纤和铜端口的能力很方便,有助于降低成本。此外,EL228的多个安装支架位置,可移动电源插头,led和前后控制台端口,使其易于快速交付和部署的库存。
安全问题备受关注
Web浏览器是实现工业以太网设备(包括托管交换机和路由器)基于Web的功能的重要窗口。随着最近Internet Explorer遭到高调的网络攻击,其他Web浏览器也开始被使用。Phoenix Contact提醒工业以太网用户,选择与所有主要Web浏览器兼容的以太网产品(而不仅仅是Internet explorer)是设计安全工业网络的重要一步。
Phoenix Contact提供ILC 170 ETH 2TX控制器,具有两个以太网端口,每个端口都自带一个内置的以太网交换机,在某些应用中消除了单独的以太网交换机的需要。该单元使它很容易菊花链多个ILC 170控制器。
虽然专家警告电脑用户不要使用ie浏览器,但你可能会发现,许多工业以太网设备无法使用其他浏览器,如Mozilla Firefox和谷歌Chrome。
Phoenix Contact提供EtherNet/IP Made Easy,这是一个免费的工具,用于为任何EtherNet/IP应用程序配置托管交换机和I/O。它支持多个有线或无线适配器,并为托管交换机和I/O提供网络发现和IP管理功能。主要功能包括监视、设置和保存组播IGMP和管理交换机组的冗余设置的能力,只需单击几下。对于远程I/O, EtherNet/IP Made Easy确保与任何EtherNet/IP控制器使用IP67和IP20 I/O的快速配置。
不再有电线
Opto 22在其标准SNAP PAC可编程自动化控制器(PACs)和I/O系统上提供无线和有线以太网网络选项。Opto 22的设计工程师Nick Riley表示:“与使用笔记本电脑的方式类似,我们的SNAP PAC控制器和I/O允许用户根据环境和其他因素选择有线和无线网络。”“你现在有了一种有效的方法来进行项目的‘概念验证’探索——在你的工厂或设施中投资永久性布线或建立无线基础设施之前。它为你划分网络提供了灵活的选择。”
SNAP PAC控制器和I/O大脑,来自Opto 22,可以让你设计有线和无线网络。您可以通过标准的有线以太网连接组件,使用802.11a/b/g进行无线网络连接,或者使用两者的组合。802.11a和802.11g无线电技术以每秒54 Mbps的传输速率传输数据。
无线技术基于行业标准的IEEE-802.11规范,支持运行在无许可证的5 GHz (802.11a)和2.4 GHz (802.11b/g)频段的a、b和g网络。通过这种方式,控制器和I/O大脑可以在最常见的无线基础设施中使用。几乎任何供应商的无线接入点、无线路由器和无线中继器都可以与SNAP PAC无线技术共存。5 GHz (802.11a)选项允许在通常拥挤的2.4 GHz频段之外的频率部署SNAP PAC无线。
安全传输算法——包括WPA (TKIP)和WPA2 (802.11i/AES)——有助于构建健壮和安全的无线通信系统。此外,SNAP PAC无线支持两种模式,一种是基础设施模式(设备之间的通信通过接入点路由),另一种是自组织模式(每个设备都可以检测范围内任何其他类似配置的网络设备并与之通信)。
以太网连接器
750-352 ECO以太网现场总线耦合器,来自Wago公司,可以让您从集中的PAC/ plc转移到分散的网络。耦合器支持MODBUS TCP/IP和EtherNet I/P,支持64个I/O模块。
Wago的以太网现场总线耦合器与300+模拟、数字和专业模块的兼容性,使您可以设置自定义分布式控制。
DIN-rail安装,UL认证耦合器,可通过10/ 100mbit /s以太网端口实现可靠的数据传输和高速通信。耦合器与300+模拟,数字和专业模块的兼容性,使您可以设置自定义分布控制。
耦合器还可以扩展连接设备的可用性,如Allen-Bradley(r) RSLogix(tm) 5000系统,通过可从Wago下载的附加指令。
高速公路767-2301以太网可编程现场总线耦合器将IP67高速公路767 I/ o系统连接到以太网网络。该机组的工作温度为-25℃至+60℃。高速通道容纳多达64个I/O模块/站,8通道/模块,512通道/站和50米之间的数字,模拟或专业模块。所有的电源和网络通信/信号传输都是通过M8或M12型电缆进行的,这就省去了点到点的布线。
冗余
冗余以太网技术可以提高以太网安装的可靠性。然而,由于缺乏适应的技术,构建或扩展冗余的网络基础设施可能是费力的。此外,一些冗余技术在某些情况下是低效的。
冗余工业以太网网络应该易于部署、故障后快速恢复并可扩展。一个更常见的问题是缺乏一种简化构建此类网络的技术。诸如风力发电、石油管道和铁路自动化等应用都需要庞大的冗余以太网网络,这些网络可能在相当长的距离内包含多个地点,并需要更灵活的拓扑结构。来自Moxa的Turbo Chain(tm)可以解决这些问题。
现有的容错方法包括STP (Spanning Tree protocol)、RSTP (Rapid Spanning Tree protocol)和私有环冗余。STP可以在任意网状网络中自动指定冗余链路,当一条或多条链路失效时,STP可以重新激活一条或多条链路。虽然这种类型的冗余可以用于具有复杂拓扑的网络,但恢复时间对于工业应用来说太慢了。
RTSP在STP缓慢恢复时间的基础上有所改进,但仍然不适合许多任务关键型应用程序。私有环冗余是一种具有良好恢复时间的经济有效的方法,但在拓扑灵活性和可扩展性方面存在局限性。
tm (Turbo Chain)系统解决了STP/RSTP恢复时间慢、私有环冗余拓扑不灵活或环受限等问题。该系统与该公司管理的以太网交换机一起使用。
它是基于“链”的概念。您可以在任何网段之间创建任何类型的冗余拓扑。配置过程是将多台以太网交换机连接成一个雏菊链,先配置Head-Switch和Tail-Switch(位于链两端的边缘交换机),然后将其余交换机配置为成员交换机。然后将链的两端连接到以太网网络。
如果一个链段发生故障,被阻塞的路径(尾交换机和外部网络之间的链接)将立即激活,恢复时间低于20毫秒。
当应用程序需要多环架构时,Turbo Chain(tm)提供了灵活和可伸缩的构造、无限制的扩展和快速的故障恢复。您可以根据需要创建任意多的冗余连接,只需将一个新的Turbo Chain(tm)链接到以太网网络的任何段即可。您不需要重新配置现有的网络;相反,您可以使用Turbo Chain(tm)直接扩展冗余网络。此外,Turbo Chain(tm)可以使用其他冗余技术连接到网络,如STP、RSTP和Moxa的Turbo Ring(tm)。
Switchless以太网
CC-Link是一个工业网络家族,从传感器/设备级别到企业IT级别无缝连接在一起,在亚洲很受欢迎。该协议已通过IEC 61158和61784现场总线网络标准。它也符合ISO 15745-5标准。
用于工业以太网的CC-Link IE是一个千兆网络,提供确定性的数据传输,而不需要以太网交换机或集线器。
最新版本是工业以太网的CC-Link IE。它是一个千兆网络,连接多达120个站,提供确定性的数据传输,而不需要以太网交换机或集线器。此外,数百个这样的网络可以相互连接,以协调设施范围内的控制和数据集成。该协议通过令牌传递提供循环和瞬态(或按需)数据交换。
CC-Link现场网络连接pc, plc,机器人,伺服器,驱动器,阀歧管,数字和模拟I/O模块,温度控制器和其他设备。它确定地以10mbps的速率发送数据。
该协议的安全版本称为CC-Link safety,符合IEC 61508 SIL3和EN954-1/ISO 13849-1 Category 4。此协议将检测可能导致紧急停止操作故障的通信故障。CC-Link/LT是一种面向位的网络,适用于传感器和执行器,以及广泛的I/O应用,涉及多个位置的小增量I/O点。
CC-Link合作伙伴协会
www.cclinkamerica.org
N-Tron集团。
www.n-tron.com
光电子的22
www.opto22.com
菲尼克斯
www.phoenixcontact.com,www.phoenixcontact.com/eip
Sixnet
www.sixnet.com
WAGO
www.wago.us
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