您好,欢迎进入厦门雄霸电子商务有限公司!

全国咨询热线

18059884797

4301-MBP-DFCM 工业以太网在工业领域的应用特点

发布时间:2024-03-21 11:08浏览次数:

一、 概述

众所周知,4301-MBP-DFCM在企业信息系统中,以太网已经成为事实上的标准网络,工业实时控制是传统以太网的延伸,帮助用户构建更加开放集成的工业自动化和信息化网络。工业以太网技术,它是标准以太网和通用工业协议的结合。首先他满足了工业自动化的实时性要求,最初的以太网采用的CSMA/CD无法满足工业实时性需求,当时采用的主要是现场总线和令牌环网,随着技术的改进,交换机在实时性方面已经满足从高精度时间同步(+-100ns)、分布式伺服控制、离散控制、过程控制到安全系统等所有工业应用要求,并支持现场和远程监视、诊断和组态;当然,EtherNet/IP产品也可使用其他标准以太网上的服务如HTTP、SNMP等.。这意味着,工业自动化和企业信息系统更直接的集成,比如,无须附加编程,相关人员就可方便地通过网页浏览器来组态、诊断并监视工厂设备。此外,EtherNet/IP还从EMC、安装防护等级各方面做出规定,保证EtherNet/IP产品的严格工业环境适应性。

4301-MBP-DFCM.jpg

二、 工业以太网技术的特点
2.1 通信确定性与实时性 
4301-MBP-DFCM工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点在于它必须满足控制作用对实时性的要求,即信号传输要足够快和满足信号的确定性。实时控制往往要求对某些变
量的数据准确定时刷新。由于EtherNet采用CSMA/CD方式,网络负荷较大时,网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时要求,故传统以太网技术难以满足控制系统要求准确定时通信的实时性要求,一直被视为“非确定性”的网络。 然而,快速以太网与交换式以太网技术的发展,给解决以太网的非确定性问题带来了新的契机,使这一应用成为可能。首先,EtherNet的通信速率从10M、100M增大到如今的1000M、10G,在数据吞吐量相同的情况下,通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小,即网络碰撞机率大大下降。其次,采用星型网络拓扑结构,交换机将网络划分为若干个网段。EtherNet交换机由于具有数据存储、转发的功能,使各端口之间输入和输出的数据帧能够得到缓冲,不再发生碰撞;同时交换机还可对网络上传输的数据进行过滤,使每个网段内节点间数据的传输只限在本地网段内进行,而不需经过主干网,也不占用其它网段的带宽,从而降低了所有网段和主干网的网络负荷。再次,全双工通信又使得端口间两对双绞线(或两根光纤)上分别同时接收和发送报文帧,也不会发生冲突。因此,采用交换式集线器和全双工通信,可使网络上的冲突域不复存在(全双工通信),或碰撞机率大大降低(半双工),因此使EtherNet通信确定性和实时性大大
提高。 

光电隔离与非光电隔离:接口的耐高电压保护
 4301-MBP-DFCM   RS-485/422通信距离可以达到1200米以上,由于距离较远,会存在较大的地电位差以及各种各样的干扰信号,会影响通信。采用光电隔离可有效地提高系统的抗干扰能力。光电隔离技术是破坏"地"干扰途径的抗干扰方法,硬件上常用光电耦合器件实现电→光→电的隔离,他能有效地破坏干扰源的进入,可靠地实现信号的隔离,并易构成各种功能状态。
   波仕电子的光电隔离转换器可以耐2500V电压,建议凡是有通过室外布线的RS-485都选用光电隔离的RS-232/RS-485/422转换器。
   光电耦合器件是把发光器件(如发光二极管)和光敏器件(如光敏三极管)组装在一起,通过光线实现耦合构成电一光和光一电的转换器件。


  4301-MBP-DFCM  光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种噪声干扰,使通道上的信号噪声比大为提高,主要有以下几方面的原因: (1) 光电耦合器的输入阻抗很小,只有几百欧姆,而干扰源的阻抗较大,通常为105~106Ω。据分压原理可知,即使干扰电压的幅度较大,但馈送到光电耦合器输入端的噪声电压会很小,只能形成很微弱的电流,由于没有足够的能量而不能使二极管发光,从而被抑制掉了。(2) 光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系,也没有共地;之间的分布电容极小,而绝缘电阻又很大,因此回路一边的各种干扰噪声都很难通过光电耦合器馈送到另一边去,避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。
有源与无源:是否需要外接电源
4301-MBP-DFCM  波仕电子发明了无源的RS-232/RS-485/422转换器,直接从RS-232的信号线中提取供电电压,也称为RS-232窃电技术。波仕的窃电技术能够提供足够高的功率,不仅可以对非光隔的转换器供电,还可以驱动光电隔离的转换器,甚至RS-232到光纤的转换器以及数据采集器。只有足够的窃电功率才能够保证RS-485/422的通信距离。而外接电源一般是高速光隔转换器(G485HA、G485HC)才需要,再就是一些特殊用途的情况,比如RS-232口的电压明显偏低的情况。型号为U485A、U485C的转换器是比较特殊的:有源/无源通用。这是指U485A、U485C当作光隔的转换器使用时需要外接5V电源,如果选择产品的跳线设置也可以无须外接电源(无源),这时地线是不隔离的,所以算成非光隔。H485A和H485C是有源的,它们都带有TTL转换功能,不仅实现RS-232与TTL的转换,也实现TTL与RS-485或RS-422的转换。无源非光隔的转换器有485A、485C。无源光隔的转换器有485TA、485TC。
无源的优点是使用方便,波仕的无源转换器以及有源转换器的RS-485具有一样的性能。


18059884797