設備層如何應用以太網協議?
時間:2007-12-13 14:13:00來源:lihan
導語:?現在,基于工業以太網的解決方案已經紛紛推向市場,同時其應用也開始在工廠網絡中普及。
現在,基于工業以太網的解決方案已經紛紛推向市場,同時其應用也開始在工廠網絡中普及。許多工程師更傾向于在自動化應用中應用以太網協議,原因很簡單,以太網使控制設備添加了原先不可能實現的很多特性。這些特性使基于以太網的設備工作更簡單、方便,而且為工廠操作員提供了操作工具以提高設備運行時間與可用性。
■ 集成的Web服務器簡化了診斷和配置;
■ 故障報告能夠通過電子郵件發送;
■ 更簡便的將數據傳遞到PLC;
■ PC機上的監控應用。
基于以上這些優點,以太網解決方案漸漸取代Profibus, DeviceNet以及其它網絡就不足為奇了。然而,用戶越是深入到最底層的網絡層,以太網就越無法發揮作用,到時就必需使用其它的解決方案。
與功能匹配的網絡
以太網非常適合上位結構,而對于設備網絡,就不那么實用了,特別當是設備只具有簡單功能的時候,如集散傳感器和執行機構。了解以上情況是非常重要的,因為目前用戶不可能購買許多與以太網連接的設備,所以用戶必須使用傳統的網絡解決方案以避免與離散硬接線I/O相關的問題。基于許多實際的理由,AS-Interface解決方案特別適用于上述應用。
■ AS-Interface是為有效傳輸傳感器和執行機構數據而優化設計的下位解決方案。I/O節點小巧而且不貴,允許方案提供者開發高分布式I/O系統,達到整體電纜成本最小化。
■ AS-Interface為各個設備提供了標準的24 Vdc電源,以太網目前還無法做到這一點。這樣就不再需要單獨為設備提供電源。
■ AS-Interface的配置和故障檢修功能大大縮短了安裝和調試時間。
■ 通過將傳感器和執行機構等簡單的設備連接到AS-Interface,在下位I/O結構所投入的時間和工程成本得到保護。從一種網絡(如DeviceNet)轉到另一種網絡(如Profibus)不費吹灰之力。此外,AS-Interface通過增強I/O,使其效率提升了大約10x,上位網絡的性能大大提高了。
■ 與其他網絡協議想比,AS-Interface是唯一真正獨立的解決方案,因為AS-Interface不是由某一特定的PLC制造商開發出來的。
■ AS-Interface是唯一一種技術修改方案不由一個公司規定或主導的網絡。因此,絕大多數PLC的背板掃描卡通過網關幾乎能與所有工業網絡連接。
■ AS-Interface并沒有與任何傳統的上位網絡競爭,也沒有試圖取代傳統的上位網絡。相反,AS-Interface通過增強數據傳輸效率,解決安裝過程中出現的拓撲局限、克服I/O分布不靈活以及物理介質(包括電纜、端子等)成本高等缺點,使客戶發揮全部潛能。復雜的設備系統,如RFID、驅動、HMI等,仍是上位網絡的最佳選擇。
■ AS-Interface能夠支持最高4級的安全設備網絡,同時,也可以通過同一網絡傳輸標準、非安全的數據。
簡化上位選擇
當I/O層選定AS-Interface后,再選擇合適的上位網絡變得更簡單、更安全。由于這些網絡因系統供應商不同而不同,因此選定合適的PLC就能有效地選擇網絡。大多數PLC制造商支持以太網解決方案,這并不意味著以太網解決方案是兼容的,原因就是以太網自身沒有完整地定義通信過程。
用戶習慣談論自己所使用的特定的以太網協議,比如,Modbus/TCP和EtherNet/IP都是基于以太網的協議,但它們是不兼容的。而Modbus/TCP和EtherNet/IP都使用標準的以太網構架,利用TCP進行數據傳輸,但他們也不共享應用層,不能交換信息。有些制造商設計了同時可實現幾種以太網協議的設備,解決了這一PLC層上的困難。倍加福公司的IDENT Control就屬于這種設備,它是一種支持Modbus/TCP、EtherNet/IP、PROFINET 和基于TCP/IP的串行通訊四種以太網協議的RFID系統。
盡管為復雜設備選擇網絡協議主要由PLC平臺驅動,而在任何情況下I/O層使用AS-Interface都是正確的選擇。AS-Interface靈活的網關方案完全保護用戶免受I/O層發生的任何變化,允許包括控制圖的工程方案在新的網絡與協議出現時能夠再利用。今后,與以太網相結合的AS-Interface將會成為市場的主流 。
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