以太網(wǎng),尤其是工業(yè)以太網(wǎng)近來(lái)已成為制造業(yè)的熱門詞匯。如今,工業(yè)以太網(wǎng)或多或少已成為現(xiàn)代數(shù)字化制造業(yè)中不可或缺的通信手段。美思朗小編就帶大家來(lái)看看工業(yè)以太網(wǎng)。
何謂工業(yè)以太網(wǎng)?
工業(yè)以太網(wǎng)如同其名,指的是應(yīng)用于工業(yè)配置的以太網(wǎng),它們通常需要更穩(wěn)定可靠的連接器、電纜,以及更高的確定性,后者為重要。為了獲得更高的確定性,工業(yè)以太網(wǎng)在使用以太網(wǎng)時(shí),會(huì)使用專用協(xié)議。目前較受歡迎的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議包括:PROFINET®、EtherNet/IP®、EtherCAT®、SERCOS III 以及 POWERLINK®。
使用工業(yè)以太網(wǎng)時(shí),數(shù)據(jù)傳輸速率為 10 Mbps 至 1 Gbps。但是,工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用常使用 100 Mbps 的速度。相較于辦公以太網(wǎng)系統(tǒng),工業(yè)以太網(wǎng)需要進(jìn)行更多考量。工廠車間中的制造設(shè)備會(huì)受到不同溫度、振動(dòng)以及其他潛在的干擾噪聲的影響。
工作原理
工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議(例如 PROFINET 和 EtherCAT )會(huì)修改標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的協(xié)議,以確保不但能正確發(fā)送和接收特定的制造數(shù)據(jù),還能在需要執(zhí)行特定操作時(shí),準(zhǔn)時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。以使用工業(yè)以太網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的瓶子灌裝廠為例,它能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送灌裝數(shù)據(jù),以確保按計(jì)劃完成灌裝。據(jù) Real Time Automation 公司稱,瓶子裝滿時(shí),會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送停止灌裝命令。
工業(yè)設(shè)置中需要采用這種先進(jìn)技術(shù),以確保能夠正確發(fā)送和接收特定的制造數(shù)據(jù)。以瓶子灌裝廠為例,工業(yè)以太網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)支持通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送灌裝數(shù)據(jù),以確保按計(jì)劃完成灌裝。
它表示,對(duì)于辦公以太網(wǎng)設(shè)置,這種消息就不會(huì)如此至關(guān)重要。網(wǎng)頁(yè)丟失時(shí),用戶只需要點(diǎn)擊刷新按鈕就可以了。但是對(duì)于工廠,一個(gè)小問(wèn)題就可能演變成大災(zāi)難—公司根本等不及有人找到問(wèn)題,然后手動(dòng)按下按鈕。而工業(yè)以太網(wǎng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)可以檢測(cè)灌裝過(guò)程中的錯(cuò)誤,并自動(dòng)停止灌裝流程,防止造成時(shí)間、產(chǎn)品和資金損失。
以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)之間的其他差別
Real Time Automation公司表示,以太網(wǎng)一般更多地用于辦公環(huán)境,而非工業(yè)環(huán)境中。辦公以太網(wǎng)主要針對(duì)基礎(chǔ)層次的使用,而工業(yè)以太網(wǎng)則可能用于多種層次,以及任務(wù)更加繁重的環(huán)境。
工業(yè)以太網(wǎng)更適合用于解決工廠噪聲問(wèn)題,滿足工廠工藝需 求,應(yīng)對(duì)更加嚴(yán)苛的環(huán)境,甚至更好地應(yīng)對(duì)工廠內(nèi)的數(shù)據(jù) 問(wèn)題。
工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)采用的線路和連接器也跟傳統(tǒng)的不同。例如, Real Time Automation 公司表示,工業(yè)配置中使用的連接器并非是基本的咬合鎖定類型。因?yàn)榄h(huán)境更加嚴(yán)苛,所以需要更加堅(jiān)固的鎖定類型。重負(fù)荷應(yīng)用也經(jīng)常需要使用密封式連接器。
此外,商用或辦公以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)采用的線纜也不同。比起常規(guī)的以太網(wǎng)電纜,輕型工業(yè)電纜的護(hù)套質(zhì)量可能更好。此外,正如所預(yù)期的,重負(fù)荷電纜的護(hù)套及其使用的金屬也能提升品質(zhì),讓它更加耐用。
在定義工業(yè)以太網(wǎng)和以太網(wǎng)相區(qū)分時(shí),確定性是一個(gè)重要因素。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)本身不具有確定性,但工業(yè)環(huán)境需要確定性。它們需要在特定時(shí)間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包,且它們需要保證 數(shù)據(jù)每一次都成功發(fā)送。這是因?yàn)樵诠I(yè)配置中,設(shè)備之間的數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)延遲都會(huì)造成災(zāi)難性后果——例如,生產(chǎn)流程中的重大問(wèn)題。公司在選擇部署哪種類型的以太網(wǎng)時(shí),這種實(shí)時(shí)信息傳輸通常會(huì)起到相當(dāng)大的決定作用。公司需要評(píng)估自身的特定需求,然后確定適合其組織使用的以太網(wǎng)解決方案。