車間和加工工程有太多高質(zhì)量的系統(tǒng)可供選擇。工程師指定設(shè)備和相應(yīng)的控制系統(tǒng),在大多數(shù)情況下,這些設(shè)備與控制系統(tǒng)與其它協(xié)議或網(wǎng)絡(luò)不能互用。例如,在任何一個(gè)制造廠中,可能有幾個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)分布在各個(gè)工作單元中。
此外,還存在多數(shù)以TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)以太網(wǎng)協(xié)議為基礎(chǔ)的局域網(wǎng)(LAN),從而便于辦公室通信。到目前為止,將所有這些開放式甚至專有網(wǎng)絡(luò)連接起來需要非常多的努力,盡管這不是最有效的使用資源的方式,企業(yè)仍然努力獲得可成功和效益。
綜合來說,今天的以太網(wǎng)協(xié)議可用于提供辦公室通信以及高水準(zhǔn)的自動(dòng)化操作,例如控制、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。來自各個(gè)制造商的基于工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)的自動(dòng)化設(shè)備最終將會(huì)互聯(lián)互通。利用工業(yè)以太網(wǎng),工程師可以將節(jié)點(diǎn)混合并匹配到工作單元,如果將來自一個(gè)供應(yīng)商的計(jì)算機(jī)與來自另兩個(gè)供應(yīng)商的激光打印機(jī)和來自第三哥供應(yīng)商的LAN交換機(jī)匹配起來一樣簡單。
工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)向企業(yè)提供了寶貴的財(cái)富和機(jī)遇,所需要的只是一個(gè)共用基礎(chǔ)設(shè)施。這提供了一個(gè)全面共用布線的前景,有機(jī)會(huì)使公司將信息技術(shù)與加工/制造結(jié)合起來。工業(yè)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問的能力。數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量控制和制造物流均可實(shí)時(shí)下載到ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)中。此外,客戶與其供應(yīng)商之間的通信將會(huì)更有效率。展望未來,工業(yè)以太網(wǎng)是一個(gè)完全順暢運(yùn)行的企業(yè)的一個(gè)組成部分,其中語音、數(shù)據(jù)、制造、安全和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)全部通過一個(gè)集中的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行。
但是,要是大部分目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn),必須增強(qiáng)以太網(wǎng)產(chǎn)品的性能(或經(jīng)過工廠證明)。在辦公室中,RJ45、Cat 5e/6連接器、交換機(jī)和UTP電纜被廣泛認(rèn)為是良好的選擇之一。在工業(yè)環(huán)境中進(jìn)行布線和連接時(shí),標(biāo)準(zhǔn)RJ45插座和插頭不能適應(yīng)車間的惡劣環(huán)境:高溫、強(qiáng)烈的振動(dòng)條件、感應(yīng)磁噪音、水洗過程、油污、污染物和很多其它條件。但是對(duì)于銅纜應(yīng)用,RJ45接口仍然時(shí)以太網(wǎng)物理層設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。
工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)解決方案就是解決了以上問題。此產(chǎn)品范圍包括工業(yè)以太網(wǎng)RJ45隔艙式連接器、轉(zhuǎn)接線和不銹鋼面板。隔艙式連接器符合針對(duì)以太網(wǎng)/TP的ODVA(Open Devicenet Vendor Association,開放設(shè)備網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商協(xié)會(huì))規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn),如ODVA的CIP——針對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)大通用工業(yè)協(xié)議,隔艙式連接器具有IP67級(jí)別。
工業(yè)級(jí)電纜也是非常重要的一部分。由于油和溫度等級(jí),標(biāo)準(zhǔn)單股或多股UTP電纜的護(hù)套需更大口徑以作現(xiàn)場端接或不同長度的跳線。
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Panduit產(chǎn)品線 |
產(chǎn)品系列 |
關(guān)鍵性能 |
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IP67銅纜連接 |
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符合TIA/EIA 568-B.2-1標(biāo)準(zhǔn) |
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UTP和STP |
Cat 5e |
Cisco標(biāo)準(zhǔn)*兼容 |
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IP級(jí)機(jī)柜 |
IP67隔艙式插座 |
IP66或IP54 |
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Industrial Net RJ45 IP67轉(zhuǎn)接線 |
Cat 5e插頭 |
工業(yè)用電纜 |
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不銹鋼面板 |
單列一個(gè)孔 |
支持Industrial TX5e連接器 |
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標(biāo)識(shí)產(chǎn)品 |
標(biāo)識(shí)軟件系統(tǒng) |
符合TIA/EIA606-A標(biāo)準(zhǔn) |
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網(wǎng)絡(luò)接地產(chǎn)品 |
銅纜壓縮 |
符合TIA/EIA607標(biāo)準(zhǔn) |
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線纜管理產(chǎn)品 |
層疊式線纜架構(gòu)裝間隔器 螺紋桿蓋子 |
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斷電上鎖/標(biāo)記安全保護(hù)和物理安全系統(tǒng) |
上鎖設(shè)備 耐用明顯標(biāo) |
符合OSHA LOTO要求 |
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光纖走線系統(tǒng) |
非金屬通道 安裝件 托架 |
隔離和保護(hù)光纖和銅纜,并安排走向彎曲半徑控制器 |
ODVA指定的連接器廣泛應(yīng)用于世界各地,因?yàn)樗灰隩IA(電信行業(yè)協(xié)會(huì))和其他針對(duì)類似工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)認(rèn)可文檔的歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)。
展望未來,預(yù)計(jì)完全的端對(duì)端解決方案是安裝的核心。這些解決方安定核心是IP級(jí)機(jī)柜。
因?yàn)楣I(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)尚處于初級(jí)階段,公共架構(gòu)(或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))仍然處于在定義過程之中。在很多情況下,以太網(wǎng)交換機(jī),無論是專為車間而強(qiáng)化的交換機(jī)還是用于辦公室環(huán)境的交換機(jī),都位于地面上的控制機(jī)柜中。控制機(jī)柜為交換機(jī)提供IP和NEMA級(jí)別的保護(hù)。盡管此類架構(gòu)是可行的,但可能不是最有效的,視設(shè)備、設(shè)計(jì)等而定。將自動(dòng)化交換機(jī)集中到一個(gè)區(qū)域?qū)?huì)要求交換機(jī)與其控制的實(shí)際設(shè)備之間必須要有足夠長的布線。將交換機(jī)帶入工作區(qū)是將來拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方向。為此,必須防止交換機(jī)受到工作區(qū)面臨的極為惡劣的環(huán)境影響。IP66和IP54的機(jī)柜,外形相對(duì)緊湊,特別適合不同位置的安裝,是這個(gè)問題的解決方案。機(jī)柜提供所選交換機(jī)的DIN軌道安裝、電源、可選風(fēng)扇/溫度調(diào)節(jié)裝置以及預(yù)配置的工業(yè)以太網(wǎng)隔艙式RJ45連接器密封管——如果需要,可用作工業(yè)用配線架。這些機(jī)柜具有斷電上鎖/標(biāo)記(lock-out/tag-out)安全機(jī)制,以確保交換機(jī)不會(huì)被取得。
整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性取決于支持網(wǎng)絡(luò)的布線基礎(chǔ)架構(gòu)的完整性和牢固性,必須考慮到網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境、設(shè)計(jì)和將來的需要,配合成熟的技術(shù)合作伙伴構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)將對(duì)天衣無縫的開發(fā)與性能提供支持。
PACT程序包括:Rockwell Automa-tion Encompass、Cisco Systems、Panduit和Belden
2 工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)布線基礎(chǔ)架構(gòu)
布線基礎(chǔ)架構(gòu)包括銅纜和光纜、連接器和線纜管理系統(tǒng)通過這些設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)信號(hào),如果此系統(tǒng)不能按要求進(jìn)行操作,信息流將受到干擾,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致信息流的停止。在確定、設(shè)計(jì)和安裝布線系統(tǒng)的細(xì)節(jié)上,留意和防止關(guān)鍵的連接組件出現(xiàn)故障導(dǎo)致工業(yè)網(wǎng)絡(luò)停止運(yùn)行。
在惡劣的環(huán)境中建議采用的元件見表1。
3 工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)
Cisco正在研發(fā)高級(jí)工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)解決方案,以便用于未來采用IP技術(shù)的車間。
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Cisco Catalyst R 2995交換機(jī) |
WS-C2955T-12 WS-C2955C-12 WS-C2955S-12 |
工業(yè)級(jí) 緊湊的形狀 對(duì)流冷卻 中斷輸出信號(hào) |
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電源供應(yīng) |
PWR-2995-AC |
Din軌道安裝式,24V |
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Cisco Catalyst 2950系列 |
固定配置、層疊式和獨(dú)立交換機(jī) |
快速以太網(wǎng)和千兆連接 |
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Cisco Catalyst 3550系列 |
智能以太網(wǎng)交換機(jī) |
層疊式 多層 QoS |
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Cisco Catalyst 3750系列 |
層疊式交換機(jī) |
Cisco StackWise技術(shù) |
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Cisco Catalyst R系列 |
無線LAN解決方案 |
支持IEEE 802.11a技術(shù)和IEEE 802.11b |
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Cisco IP和無線IP電話 |
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電話范圍可從家庭辦公室打到車間,從休息室打到執(zhí)行地點(diǎn) |
4 工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)電纜基礎(chǔ)架構(gòu)
DataTuff R 工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)Cat 5e電纜
7923A 屏蔽和非屏蔽
7929A 捆綁線對(duì)電纜
7921A 抗壓
7928A 耐油
7918A 抗紫外線陽光照射
7919A 厚重的護(hù)套
工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性取決于電纜基礎(chǔ)架構(gòu)。為了幫助確保卓越的車間性能,Belden公司已經(jīng)開發(fā)除針對(duì)包括油和陽光、溫度變化、磨損與變形、EMI/RFI惡劣環(huán)境的電纜解決方案等。
ControlLogix 靈活的架構(gòu)
PowerMonitor 基于以太網(wǎng)TCP/IP技術(shù)
ProcessLogix 將自動(dòng)化系統(tǒng)組件集成在一起
5 以太網(wǎng)/IP網(wǎng)絡(luò)
符合開放設(shè)備網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商協(xié)會(huì)(ODVA)以太網(wǎng)/IP協(xié)議,Rockwall Automations EtherNet/IP將商業(yè)性現(xiàn)有以太網(wǎng)與Devicenet和ControlNet網(wǎng)絡(luò)中采用的相同開放工業(yè)自動(dòng)化協(xié)議結(jié)合起來。解決方案包括用于以太網(wǎng)系統(tǒng)的軟件、模塊、網(wǎng)關(guān)和控制器。










