以太網(wǎng),尤其是工業(yè)以太網(wǎng)近來已成為制造業(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,會使用專用協(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,數(shù)據(jù)傳輸速率為 10 Mbps 至 1 Gbps。但是,工業(yè)以太網(wǎng)應用常使用 100 Mbps 的速度。相較于辦公以太網(wǎng)系統(tǒng),工業(yè)以太網(wǎng)需要進行更多考量。工廠車間中的制造設備會受到不同溫度、振動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 )會修改標準以太網(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,準時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。以使用工業(yè)以太網(wǎng)自動化技術(shù)的瓶子灌裝廠為例,它能通過網(wǎng)絡發(fā)送灌裝數(shù)據(jù),以確保按計劃完成灌裝。據(jù) Real Time Automation 公司稱,瓶子裝滿時,會通過網(wǎng)絡發(fā)送停止灌裝命令。
工業(yè)設置中需要采用這種先進技術(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)自動化技術(shù)支持通過網(wǎng)絡發(fā)送灌裝數(shù)據(jù),以確保按計劃完成灌裝。
它表示,對于辦公以太網(wǎng)設置,這種消息就不會如此至關(guān)重要。網(wǎng)頁丟失時,用戶只需要點擊刷新按鈕就可以了。但是對于工廠,一個小問題就可能演變成大災難—公司根本等不及有人找到問題,然后手動按下按鈕。而工業(yè)以太網(wǎng)自動化網(wǎng)絡可以檢測灌裝過程中的錯誤,并自動停止灌裝流程,防止造成時間、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)主要針對基礎層次的使用,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題,滿足工廠工藝需 求,應對更加嚴苛的環(huán)境,甚至更好地應對工廠內(nèi)的數(shù)據(jù) 問題。
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。因為環(huán)境更加嚴苛,所以需要更加堅固的鎖定類型。重負荷應用也經(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)電纜的護套質(zhì)量可能更好。此外,正如所預期的,重負荷電纜的護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,確定性是一個重要因素。標準以太網(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。這是因為在工業(yè)配置中,設備之間的數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)延遲都會造成災難性后果——例如,生產(chǎn)流程中的重大問題。公司在選擇部署哪種類型的以太網(wǎng)時,這種實時信息傳輸通常會起到相當大的決定作用。公司需要評估自身的特定需求,然后確定適合其組織使用的以太網(wǎng)解決方案。