陜西實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-10-17

工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用于高壓電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。近年來(lái),隨著電網(wǎng)的迅猛發(fā)展,電纜越來(lái)越多的應(yīng)用到城市電網(wǎng)中。伴隨著電纜線路的日趨龐大,一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題日益明顯的暴露出來(lái)---電纜線路故障。電纜隧道的防火、防氣、防爆、防水、防盜問(wèn)題越發(fā)重要,為滿足電纜隧道的“五防”要求,必須對(duì)電纜的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),提早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)處理,以避免重大問(wèn)題的發(fā)生。為了滿足智能電網(wǎng)建設(shè)智能化,信息化,自動(dòng)化的要求,整個(gè)高壓電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用高速、堅(jiān)強(qiáng)、可靠的光纖網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸介質(zhì),使用以太網(wǎng)技術(shù)來(lái)傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并采用ZW-Ring環(huán)網(wǎng)技術(shù)保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠。在整個(gè)系統(tǒng)的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)使用一臺(tái)WISE6000B-2S-6T-WR以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)將監(jiān)測(cè)點(diǎn)的各種監(jiān)測(cè)信號(hào)通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)匯聚至中心監(jiān)控站環(huán)網(wǎng)交換機(jī)WISE9000B-4GS-24T-WR上,做到終監(jiān)控。正維通信軌交整體解決方案覆蓋車載、軌旁,車站等工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。陜西實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)

交換式以太網(wǎng)沒(méi)有更改原有的以太網(wǎng)協(xié)議,可直接使用普通的以太網(wǎng)卡,明顯降低了組網(wǎng)的成本,并從根本上解決了以太網(wǎng)通信傳輸延遲存在不確定性的問(wèn)題。研究表明,通信負(fù)荷在10%以下時(shí),以太網(wǎng)因碰撞而引起的傳輸延遲幾乎可以忽略不計(jì)。在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中,傳輸?shù)男畔⒍酁橹芷谛詼y(cè)量和控制數(shù)據(jù),報(bào)文小,信息量少,傳輸?shù)男畔㈤L(zhǎng)度較小。這些信息包括生產(chǎn)裝置運(yùn)行參數(shù)的測(cè)量值、控制量、開(kāi)關(guān)與閥門的工作位置、報(bào)警狀態(tài)、設(shè)備的資源與維護(hù)信息、系統(tǒng)組態(tài)、參數(shù)修改、零點(diǎn)與量程調(diào)校信息等。其長(zhǎng)度一般都比較小,通常只是為幾位到幾十個(gè)字節(jié),對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐掏铝恳蟛桓?。研究表明,在擁?000個(gè)I/O的典型工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用控制系統(tǒng)中,通信負(fù)荷為10M以太網(wǎng)的5%左右,即使有操作員信息傳輸(如設(shè)定值的改變,用戶應(yīng)用程序的下載等),10M以太網(wǎng)的負(fù)荷也完全可以保持在10%以下。陜西實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)光纖收發(fā)器、正維工業(yè)交換機(jī)、正維環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、正維萬(wàn)兆交換機(jī)、正維千兆百兆交換機(jī)等工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品。

Modbus是一種串行通信(方式:串行、并行)協(xié)議,也是工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用的重要協(xié)議,由施耐德電氣公司開(kāi)發(fā),采用master/slave架構(gòu)及異步半雙工通信方式,可以使一個(gè)主站對(duì)應(yīng)多個(gè)從站進(jìn)行雙向通信。特點(diǎn)在于Modbus協(xié)議完全公開(kāi),軟硬件需求簡(jiǎn)易,且易于部署和維護(hù)。Modbus協(xié)議目前存在用于串口、以太網(wǎng)以及其他支持IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)版本,大多數(shù)Modbus設(shè)備通信時(shí)基于串口EIA-485物理層進(jìn)行。Modbus是采用mater/slave的通信結(jié)構(gòu),在整個(gè)通訊架構(gòu)的節(jié)點(diǎn)中有一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)mater節(jié)點(diǎn),其他使用Modbus協(xié)議參與通信的節(jié)點(diǎn)是slave節(jié)點(diǎn),每一個(gè)slave設(shè)備都有一個(gè)的IP地址,在整個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)中,只有被指定為主節(jié)點(diǎn)的設(shè)備可以發(fā)布啟動(dòng)指令。一個(gè)Modbus指令包含了slave設(shè)備的Modbus地址,指令傳輸過(guò)程中所有設(shè)備都會(huì)收到命令,但只有指定位置的設(shè)備會(huì)執(zhí)行及回應(yīng)指令(采用廣播模式時(shí),所有接受到指令的設(shè)備都會(huì)運(yùn)行,且不會(huì)回應(yīng)指令)。

以太網(wǎng)由于使用了TCP/IP協(xié)議,因此可能會(huì)受到包括病毒、的非法入侵與非法操作等網(wǎng)絡(luò)安全威脅。沒(méi)有授權(quán)的用戶可能進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的控制層或管理層,造成安全漏洞。對(duì)此,一般可采用用戶密碼、數(shù)據(jù)加密、防火墻等多種安全機(jī)制加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全管理,但針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的解決方案還需要認(rèn)真研究?,F(xiàn)存的控制網(wǎng)絡(luò)與新建以太控制網(wǎng)絡(luò)的集成問(wèn)題,上述這些問(wèn)題中,實(shí)時(shí)性、確定性及可靠性問(wèn)題是長(zhǎng)期阻礙以太網(wǎng)進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域的主要障礙。為了解決這一問(wèn)題,人們提出了工業(yè)以太網(wǎng)的解決辦法。這也為工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。隧道大橋監(jiān)控等工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用使用正維通信光纖收發(fā)器、串口轉(zhuǎn)換器等產(chǎn)品。

工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用于鋼鐵廠自動(dòng)化生產(chǎn)。隨著我國(guó)對(duì)鋼鐵需求量的劇烈增長(zhǎng),各鋼鐵廠在利潤(rùn)、成本和鋼鐵質(zhì)量之間也出現(xiàn)了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。鋼鐵廠在車間內(nèi)部鋪設(shè)了快速、可靠的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的升級(jí),對(duì)直接影響鋼鐵質(zhì)量的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)控。鋼鐵廠的高爐和熔爐處于長(zhǎng)期無(wú)間斷工作狀態(tài),工作環(huán)境苛刻,經(jīng)常接觸鐵水、腐蝕性化學(xué)物質(zhì),周圍的電磁干擾也十分大。因此,系統(tǒng)的可靠性和冗余性成為了縮短宕機(jī)時(shí)間的關(guān)鍵因素。更重要的是,鋼鐵廠需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸,平均距離在200米以上;而原材料車間到精練車間之間的通信距離則超過(guò)了500米,正維通信的2光6電環(huán)網(wǎng)交換機(jī)解決了這一問(wèn)題。正維通信光纖收發(fā)器適用于城市智能交通、智慧海洋、石油化工、鋼鐵、綜合管廊等工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。陜西萬(wàn)兆工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用廠家

正維通信為數(shù)字城市提供全千兆工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)城市萬(wàn)物互聯(lián)互通。陜西實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)

EtherNet/IP是一個(gè)開(kāi)放的工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用通訊標(biāo)準(zhǔn),是通用工業(yè)協(xié)議中的一部分,由洛克威爾自動(dòng)化公司開(kāi)發(fā)。EtherNet/IP是應(yīng)用層的協(xié)議,將網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備視為“物件”。EtherNet/IP以通用工業(yè)協(xié)定(CIP)為基礎(chǔ)而架構(gòu),可以支持來(lái)自ControlNet及DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的物件的存?。ㄆ湟彩褂靡蕴W(wǎng)物理層,架構(gòu)在TCP/IP協(xié)議上)。特點(diǎn)在于EtherNet/IP設(shè)備可以采用UDP/IP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)文協(xié)議)隱式傳送基本I/O資料;可以采用TCP/IP(傳輸控制協(xié)議)顯示報(bào)文上傳或下載數(shù)據(jù);可以采用主站輪詢、從站周期性更新或是狀態(tài)改變(COS)時(shí)更新的方式,便于主站監(jiān)控從站狀態(tài),訊息以UDP 報(bào)文的形式傳輸;可以采用一對(duì)一、一對(duì)多或是廣播的方式,通過(guò)TCP報(bào)文進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。陜西實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)