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工業(yè)以太網(wǎng)在自動化系統(tǒng)中應(yīng)用(2)

(三)安全性工業(yè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全是工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用必須考慮的另一個安全性問題。工業(yè)以太網(wǎng)可以將企業(yè)傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),即信息管理層、過程監(jiān)控層、現(xiàn)場設(shè)備層,合成一體,使數(shù)據(jù)的傳輸速率更快、實時性更高,并可與Internet無縫集成,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,提高工廠的運作效率。但同時也引人了一系列的網(wǎng)絡(luò)安全向題,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可能會受到包括病毒感染、黑客的非法入侵與非法操作等網(wǎng)絡(luò)安全威脅。一般情況下,可以采用網(wǎng)關(guān)或防火墻等對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)進行隔離,還可以通過權(quán)限控制、數(shù)據(jù)加密等多種安全機制加強網(wǎng)絡(luò)的安全管理。

    (四)總線供電問題總線供電(或稱總線饋電)是指連接到現(xiàn)場設(shè)備的線纜不僅傳輸數(shù)據(jù)信號,還能給現(xiàn)場設(shè)備提供工作電源。對于現(xiàn)場設(shè)備供電可以采取以下方法:

    (1)在目前以太網(wǎng)標準的基礎(chǔ)上適當?shù)匦薷奈锢韺拥募夹g(shù)規(guī)范,將以太網(wǎng)的曼徹斯特信號調(diào)制到一個直流或低頻交流電源上,在現(xiàn)場設(shè)備端再將這兩路信號分離開來。

    (2)不改變目前物理層的結(jié)構(gòu),而通過連接電纜中的空閑線纜為現(xiàn)場設(shè)備提供電源。2、工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)勢

    (一)應(yīng)用廣泛

    以太網(wǎng)是應(yīng)用最廣泛的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),幾乎所有的編程語言如VisualC++、Java、VisualBasic等都支持以太網(wǎng)的應(yīng)用開發(fā)。

    (二)通信速率高目前,10、100Mb/s的快速以太網(wǎng)已開始廣泛應(yīng)用,1Gb/s以太網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟,而傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線最高速率只有12Mb/s。顯然,以太網(wǎng)的速率要比傳統(tǒng)現(xiàn)場總線要快的多,完全可以滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)不斷增長的帶寬要求。

    (三)成本低廉

    以太網(wǎng)網(wǎng)卡的價格較之現(xiàn)場總線網(wǎng)卡要便宜得多(約為1/10);另外,以太網(wǎng)已經(jīng)應(yīng)用多年,人們對以太網(wǎng)的設(shè)計、應(yīng)用等方面有很多經(jīng)驗,具有相當成熟的技術(shù)。大量的軟件資源和設(shè)計經(jīng)驗可以顯著降低系統(tǒng)的開發(fā)和培訓費用,降低系統(tǒng)的整體成本,并大大加快系統(tǒng)的開發(fā)和推廣速度。

    (四)資源共享能力強

    隨著Internet/Intranet的發(fā)展,以太網(wǎng)已滲透到各個角落,網(wǎng)絡(luò)上的用戶已解除了資源地理位置上的束縛,在聯(lián)人互聯(lián)網(wǎng)的任何一臺計算機上就能瀏覽工業(yè)控制現(xiàn)場的數(shù)據(jù),實現(xiàn)“控管一體化”,這是其他任何一種現(xiàn)場總線都無法比擬的。

    (五)可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ笠蕴W(wǎng)的引人將為控制系統(tǒng)的后續(xù)發(fā)展提供可能性,用戶在技術(shù)升級方面無需獨自的研究投入,對于這一點,任何現(xiàn)有的現(xiàn)場總線技術(shù)都是無法比擬的。同時,機器人技術(shù)、智能技術(shù)的發(fā)展都要求通信網(wǎng)絡(luò)具有更高的帶寬和性能,通信協(xié)議有更高的靈活性,這些要求以太網(wǎng)都能很好地滿足。

    3、工業(yè)以太網(wǎng)在控制領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線相比,它能提供一個開放的標準,是企業(yè)從現(xiàn)場控制到管理層實現(xiàn)全面的無縫的信息集成,解決了由于協(xié)議上的不同導致的“自動化孤島”問題,但從目前的發(fā)展看,工業(yè)以太網(wǎng)在控制領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾種形式。

    (一)混合EtherNet/Fieldbus的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

    這種結(jié)構(gòu)實際上就是信息網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)的一種典型的集成形式。

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