在工厂的生产层中使用工业以太网之前,必须了解其七个要素。 1.网络布局the办公室的网络拓扑布局不适用于采用工厂/机器的以太网拓扑布局的工厂生产层。
办公以太网的基础设施通常是由商业级产品构建的,可以在恒温环境和星形拓扑结构的交换网络中发挥良好的作用。与此不同,工业以太网体系结构通常必须面对许多问题。
这变成了意料之外的情况,因此它需要一些其他功能,例如高速冗余。工业以太网将采用各种不同的拓扑网络布局方法(星形,环形,树形,线形),并使用具有较高耐热性和抗冲击性的屏蔽电缆和金属连接器。
另外,工业以太网交换机通常由相应的自动控制系统集成商配置和维护。 2.通信协议对于控制系统集成商而言,最重要的是要意识到以太网只是一种网络体系结构。
为了使其能够在自动控制设备之间进行通信,您需要一个工业级的通信协议。 IEEE 802.3以太网标准定义了接线方法,数据读写规则以及以太网体系结构的结构。
尽管使用该网络标准的不同设备可以在同一网络段中进行通信,但是前提是它们必须使用相同的网络协议或“通信语言”。 Profinet是为工业应用设计的通信协议。
它为分布式I / O,机器对机器的连接,机器安全和运动控制提供了相应的功能。 3.处理能力这不是简单地由网络速度决定的,而是如何快速而准确地将数据传输到应该去的地方。
网络的处理能力无疑是最关键的因素之一,其度量标准是每单位时间的网络数据传输量。改善此性能的唯一方法是减少通信堆栈中的周期数。
Profinet通信堆栈中的循环数比标准以太网TCP / UDP工具的循环数少十倍。这是因为Profinet专门为一些对时间有严格要求的重要任务设置了以太网实时通道。
同时,它的配置,诊断,路由选择和“大容量数据传输”也将在此进行。通信均已通过标准TCP / IP通道已完成。
4.网络配置network简单的网络设置是一个方面,但更重要的是,实现通信的编程工作一定不能太复杂。 Profinet可以通过配置而不是编程来实现设备之间的通信。
通过配置与对象相对应的设备之间的内部通信的方法,而不是传统的编程和调试方法,系统集成商和最终用户可以节省至少25%的构建和调试时间。 5.提前计划仅考虑当前的应用程序是不够的。
当前的以太网必须能够满足将来所有可能的应用需求。 Profinet使用户能够按照自己的步调,仅使用单个以太网网络即可实现高度集成,适用于不同的控制功能(例如点对点通信,分布式I / O,机器安全性,运动控制和数据采集) ))自动控制系统。
它还为将来可能的扩展做准备。 6,旧系统改造工业以太网的要素不限于以太网本身。
如何与不同供应商提供的现有网络和机器集成并正常工作是必须考虑的问题之一。由于Profinet使用标准的以太网交换机并使用TCP / IP协议组件,因此基于Profinet的系统应适用于整个自动控制网络,而无需其他高端交换机或特殊功能(例如IGMP侦听和VLAN)。
Profinet还提供了将不同供应商的产品连接到同一网络的解决方案。通过XML,它将每台机器视为一个组件,相对独立于内部核心控制系统,内部控制系统是将组件作为控制单元的自动化概念。
7.费用对于工业以太网,最重要的费用不是构建网络组件,而是设计,安装和维护。 Profinet和其他类似的工业以太网体系结构使用IT技术(例如OPC和SNMP)的成果来监视和显示网络状态。
另外,它的诊断功能