工业以太网技术你了解多少Industrial Ethernet 技术的奥秘解析揭开它的神秘面纱

  • 科研进展
  • 2024年12月19日
  • 目前,被广泛应用的工业以太网标准主要包括以下6个类型: (1)MODBUSTCP/IP 施耐德电气将以工业以太网为基础的协同自动化解决方案作为发展战略。MODBUS的系统可以很容易地升级到MODBUSTCP/IP。而用户并不需要对原有系统重新投资。在使用MODBUS的串行连接方式,如RS485的情况下,可以提供相应的产品,非常容易地从现有的MODBUS系统更新或升级到MODBUSTCP/IP上

工业以太网技术你了解多少Industrial Ethernet 技术的奥秘解析揭开它的神秘面纱

目前,被广泛应用的工业以太网标准主要包括以下6个类型:

(1)MODBUSTCP/IP

施耐德电气将以工业以太网为基础的协同自动化解决方案作为发展战略。MODBUS的系统可以很容易地升级到MODBUSTCP/IP。而用户并不需要对原有系统重新投资。在使用MODBUS的串行连接方式,如RS485的情况下,可以提供相应的产品,非常容易地从现有的MODBUS系统更新或升级到MODBUSTCP/IP上。如果是使用了其他的网络,也可以应用相应的gateway(网关)使其集成或升级到以太网系统里。

(2)Ethernet/IP

Ethernet/IP是一个面向工业自动化应用的工业应用层协议,是主推ControlNet现场总线罗克韦尔自动化公司为以太网进入自动化领域所研究创造的一种基于TCP/IP协议栈和CIP通信协议栈,以实现设备之间数据交换和控制命令传递。它建立在标准UDP/IP与TCP/IP协议之上,利用固定的以太网硬件和软件,为配置、访问和控制工业自动化设备定义了一个应用层协议。Ethernet / IP 协议由IEEE802.3物理层、数据链路层标准协议和控制与信息协议CIP等3个部分组成。

(3)EthernetPOWERLINK

EthernetPOWERLINK是一项在标准以太网介质上解决工业控制及数据采集领域数据传输实时性的技术。它结合了Ethernet高速、高效开放接口以及CANopen在行业良好的SDO/PDO数据定义,在某种意义上说Powerlink就是Ethentnet上的CANopen,物理层、数据链路层使用了Ethentnet介质,而应用层则保留了原有的SDO/PDO对象字典结构。

(4)PROFInet

PROFINET由PROFIBUS国际组织推出,是新一代基于Industrial Ethernet技术的一个全新的现场总线标准。这款技术不仅支持高速率通信,而且还能进行复杂任务分配,如运动控制等,同时具有分布式I/O功能,并且保证安全性。此外,它也能够适应于当前市场中不断变化的问题,比如故障安全,以及网络安全等热点话题,并作为跨供应商平台完全兼容既有现场总线(如PROFIBUS)技术,从而保护现有投资。

(5)SERCOSIII

Sercos III 是 Sercos 通信系列中的最新版本,它结合了 Sercos 的实时性能特性以及 Industrial Ethernet 的优越条件,使得 Industrial Automation 产业获得了一套更加灵活、高效且经济可行的手段来实现机器间高速度通信。这种具有高效性和确定性的通信协议可将Sercos接口实时数据交换与Ehternet相融合,既保持SERCOS成熟通信机制,又享受Ehternet带来的便捷性。

(6)EtherCAT

EtherCAT 最初由倍福自动化有限公司研发,以一种独特而有效的心智模型来简化复杂型号设计并提高性能,其核心思想是通过一个单一中央处理器来管理所有节点,这样就减少了一大批传统 EtherCat 设备必须要自行执行任务量大大的独立CPU。当操作者想获取 EtherCat 设备状态或者修改它们设置的时候,他只需直接询问这个中央处理器即可,而不是每台设备各自进行查询或更改操作,从而极大提升速度并降低成本。此外,该通讯方法还有强调实时性、拓扑灵活性以及成本优势多方面优点,因此被广泛用于各种制造业中尤其是在需要快速响应时间的大型机械装备中。

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