由于商用以太网是以办公自动化为目标设计的,并不完全符合工业环境和标准的要求,将传统的以太网用于工业领域还存在着明显的4个区别。 1.通信的非确定性 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。由于以太网采用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。 2.通信非实时性 在工业控制系统中,实时可定义为系统对某事件的反应时间的可测性。也就是说,在一个事件发生后,系统必须在一个可以准确预见的时间范围内做出反映。然而,工业上对数据的传递的实时性要求十分严格,往往数据的更新是在数十ms内完成的。而同样由于以太网存在的CSMA/CD机制,当发生冲突的时候,就得重发数据,最多可以尝试16次之多。很明显这种解决冲突的机制是以付出时间为代价的。而且一但出现掉线,那怕是仅仅几秒种的时间,就有可能造成整个生产的停止甚至是设备,人身安全事故。 3.商用以太网不具备高稳定性与可靠性 传统的以太网在设计之初并不是为工业应用而设计的,没有考虑工业现场环境的恶劣的工况,严重的线间干扰以及机械、气候、尘埃等条件的恶劣,而且以太网的抗干扰(EMI)性能非常差,应用于危险场合时,不具备本质安全性能。因此对设备的工业可靠性提出了更高的要求。同时在生产环境中工业网络必须具备较好的可靠性,可恢复性,以及可维护性。即保证一个网络系统中任何组件发生故障时,不会导致应用程序,操作系统,甚至网络系统的崩溃和瘫痪。
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GMT+8, 2023-4-15 13:35