工业控制网络-工业以太网

### 工业控制网络——工业以太网 #### 8.1 工业以太网简介 **工业以太网**是将商用以太网技术引入到工业控制领域的一种网络技术，它在技术上与商用以太网兼容，即遵循IEEE 802.3标准。但为了适应工业环境的需求，在产品的设计、材料的选择、强度、适用性、实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全性等方面进行了特别的设计与强化。 **特点：** 1. **成熟的技术基础：**工业以太网建立在成熟的以太网技术和TCP/IP协议之上，拥有较高的实时性和数据传输能力。 2. **广泛应用：**因其兼容性强且技术成熟，工业以太网被广泛应用于各种工业控制场景中。 3. **成本优势：**由于大量采用标准化的商用组件和技术，相较于专用的工业网络，工业以太网的成本相对较低。 4. **高速通信：**支持高速数据传输，如常见的100Mbps、1Gbps甚至更高的速率。 5. **丰富的软硬件资源：**市场上有大量支持工业以太网的软硬件产品可供选择。 6. **可持续发展：**随着技术的发展，工业以太网持续进化，支持新的应用和服务。 7. **管控一体化：**易于与其他管理系统集成，实现整体化的管理与控制。 #### 一、以太网与工业以太网 **以太网**起源于Xerox公司，并在DEC公司和Intel公司的共同推动下得到了快速发展，最终形成了包含物理层和数据链路层规范的标准技术体系。商用以太网主要应用于办公室、家庭等民用场合，其设计重点在于网络速度和成本效益。 **工业以太网**则是对商用以太网的一种增强和改进，特别是在以下方面： - **环境适应性：**能够在恶劣的工业环境中稳定运行。 - **实时性：**通过技术优化，确保数据传输的及时性和准确性。 - **可靠性和安全性：**加强了网络的安全机制，提高了系统的整体可靠性。 - **互操作性：**支持多种协议和标准，使得不同厂商的设备之间可以顺利通信。 ### 具体技术介绍 #### 8.2 EPA **EPA (Ethernet for Plant Automation)** 是一种面向过程自动化领域的开放式工业以太网标准，适用于生产制造和过程控制等领域。EPA标准定义了一种基于以太网的实时通信协议，支持多种服务类型，包括周期性的控制数据交换和非周期性的事件驱动数据传输。 #### 8.3 PROFINET **PROFINET**是西门子公司推出的一种开放式工业以太网标准，旨在实现从企业层面到现场级的数据无缝传输。PROFINET支持多种实时通信技术，如IRT（Isosynchronous Real-Time）、RT（Real-Time）等，以满足不同应用场合的需求。 #### 8.4 HSE **HSE (High Speed Ethernet)** 是一种由西门子开发的基于以太网的高速通信技术，主要用于S7-400 PLC之间的高速数据交换。HSE支持高速通信，并且能够提供可靠的实时性能。 #### 8.5 Ethernet/IP **Ethernet/IP**是一种开放式的工业以太网协议，由Rockwell Automation开发并推广。该协议旨在为工厂自动化提供一个通用的网络架构，支持从设备级到企业级的信息交换。 #### 8.6 Modbus TCP **Modbus TCP**是Modbus协议的以太网版本，它将Modbus RTU/ASCII的功能集映射到了TCP/IP协议栈上。Modbus TCP简化了网络配置，并且保持了Modbus协议简单易用的特点。 #### 8.7 台达工业以太网设备简介 **台达**是一家知名的自动化解决方案提供商，其工业以太网设备涵盖了PLC、HMI、伺服驱动器等多种产品。这些设备支持多种工业以太网协议，如EtherCAT、EtherNet/IP等，以满足不同的应用需求。 #### 8.8 台达工业以太网系统组态 **台达工业以太网系统组态**涉及如何配置和支持台达设备与其他设备之间的通信。这通常包括设置网络参数、定义通信协议、配置I/O地址等步骤，确保整个系统能够高效、稳定地运行。 工业以太网作为一种重要的工业控制网络技术，在现代制造业中扮演着至关重要的角色。通过不断的技术创新和优化，工业以太网不仅提高了生产效率，还促进了工业自动化和智能化的发展。