& nbsp;与工业以太网相比,以太网具有以下四个主要缺陷。
在讨论以太网的主要缺陷之前,有必要了解以太网的通信机制。
以太网是指遵循IEEE802.3标准并且可以在光缆和双绞线上传输的网络。
它首次出现在1972年,由XeroxPARC创建。
当前的以太网采用星形和总线结构,传输速率为10Mb / s,100Mb / s,1000Mb / s或更高。
以太网延迟的主要原因是冲突,其原因是它使用了CSMA / CD技术。
在传统的共享网络中,由于以太网中的所有站点都是通过相同的物理介质连接的,因此这意味着当两个设备同时发送信号时,信号之间会发生冲突。
为了解决此问题,以太网规定在站点访问介质之前,它必须首先监视网络上的其他站点是否同时在使用介质。
,如果有一个,则必须等待,并且此时已发生冲突。
为了减少冲突的可能性,以太网经常使用1持久CSMA,非持久CSMA和P持久CSMA算法2。
由于以太网是为办公自动化而设计的,因此不能完全满足工业环境和标准的要求,在工业领域中使用传统以太网仍然存在明显的缺陷。
但是,其成本低于工业网络的成本,并且其技术透明度高。
特别是,它遵循IEEE802.3协议,为现场总线制造商打开了大门。
但是,为了使以太网满足过程的要求,必须克服以下缺点:(1)通信的不确定工业控制网络的最大特点是必须满足控制功能的实时性要求;也就是说,信号传输必须足够快并满足信号的确定性。
实时控制通常需要准确且定时地刷新某些变量的数据。
由于以太网采用CSMA / CD方式,当网络负载较大时,网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时性要求。
因此,传统的以太网技术无法满足控制系统对精确定时通信的实时要求。
这是“不确定的”网络。
“(2)通信的非实时通信”。
在工业控制系统中,实时可以定义为系统对事件的反应时间的可度量性。
换句话说,事件发生后,系统必须在可以准确预见的时间范围内做出响应。
但是,行业对实时数据传输有非常严格的要求,并且数据更新通常在几十毫秒内完成。
而且由于以太网中存在CSMA / CD机制,当发生冲突时,必须重新传输数据,最多可以进行16次尝试。
显然,这种冲突解决机制是以时间为代价的。
而且,一旦断开连接,即使只有几秒钟,也可能导致整个生产中断,甚至导致设备和人身安全事故。
(3)商业以太网不具有很高的稳定性和可靠性。
在设计之初,传统以太网并不是为工业应用而设计的。
它没有考虑到工业现场环境的苛刻工作条件,严重的线间干扰和机械性,恶劣的天气,灰尘等条件,并且以太网的抗干扰(EMI)性能非常差。
在危险情况下使用时,它没有本质安全性能;因此,对设备的工业可靠性提出了更高的要求。
同时,工业网络必须在生产环境中具有良好的可靠性,可恢复性和可维护性。
这是为了确保当网络系统中的任何组件发生故障时,它都不会导致应用程序,操作系统甚至网络系统崩溃或瘫痪。
(3)安全问题在工业生产过程中,许多场所不可避免地存在易燃,易爆或有毒气体。
对于这些工业场所中使用的智能设备和通信设备,必须采取某些防爆技术措施。
确保工业现场的安全生产。
在当前的技术条件下,对以太网系统采取防爆和防爆措施是更可行的,即通过使用防爆措施,如提高安全性,气密性和对以太网领域的封装等。
设备,由现场设备本身故障产生的点火能量无泄漏,确保系统安全