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MOORE

产品中心PRODUCTS AND SYSTEMS

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工业以太网

POSTTIME: 2012-09-09 18:56

  • 按照 IEEE802.3(以太网)国际标准和 IEEE 802.11 a/b/g/h (无线 局域网),设计用于工业应用、直到现场级的一种单元网络
  • 使自动化部件彼此连接,并连接到工控机和工作站以及无线通讯部件,可提供同机种和异机种通讯。
  • PROFINET 是用于实现自动化的工业以太网标准,它以工业以太网为基础,可连接从现场级一直到管理层的各种设备
  • 可实现范围广泛的开放式网络解决方案
  • 最大传输速率1 GB/s
  • 工业以太网是已被证实并被世界各地所接受的工业标准
  • 可按照 IEEE 802.11 并通过工业无线 LAN 实现无线扩展
  • 将常规 IT 功能(如网络服务器和电子邮件)集成到自动化系统中
  • 一种安全解决方案,专用于基于安全理念 SCALANCE S 的工业自动化系统

通讯环境中的工业以太网


以太网

来自办公领域的 LAN 标准。

目前,以太网的市场占有率已超过 90%,并有上升趋势,已成为当今世界各地局域网(LAN)应用中的领先网络。 这意味着以太网已将令牌环网或 FDDI 等其他 LAN 标准取代。此基带 LAN 规范是在 20 世纪 70 年代开发出来的,并在国际标准 IEEE 802.3 中实现了标准化。以太网继续迅速发展,并在所有速度范围和应用领域内确立了自身地位。

重要事件包括:

  • 通过可扩展的性能实现几乎无限的通讯能力
    • 交换技术,全双工,冗余
    • 持续上升的数据速率(10/100 Mbit/s、1/10 Gbit/s)
  • 高度的网络可用性,是因为:
    • 可扩展现有的设备而不影响其运行。
    • 网络结构可具有任何拓扑结构形式,可对单个网络组建的故障加以补偿(例如,通过快速生成树协议)
  • 兼容协议扩展,例如,通过使用 VLAN 来支持虚拟子网和优先数据流量
  • 结构化布线设计
    • 标准化连接技术
    • 采用预组装双绞线电缆,连接极为简便
    • 玻璃光纤电缆适用于长距离连接、设备干扰严重的区域以及建筑物间的布线

以太网成为各种网络协议(如 TCP/IP)的基础。TCP/IP 负责在 LAN 之间传输数据,它构成了 IT 服务(如 Internet)的基础。另外,还可轻松集成各种不同的 LAN 技术,如带有无线 LAN 的以太网。

很多供应商都可提供用于办公区域的以太网组件,但它们不是总能满足工业领域的特定要求。

为了对以太网网络进行规划、运行和维护,在全球范围内提供了充分胜任的人员。

工业以太网

工业标准型以太网。

这种标准之所以适合在工业环境中使用,不仅是因为它能够交换大量数据,还因为它具有极高的可用性和可靠性、实时功能、坚固的连接技术以及操作方便性,使用者无需具有专门 IT 知识。

通过针对环境恶劣的工业应用进行相应添加,西门子已证明以太网也可在这些应用中成功使用。这种方法不仅已一致而成功地应用于工业以太网和 PROFINET,而且还应用于工业 WLAN。


符合 IEEE 802.3 的工业以太网


工业以太网提供符合国际标准IEEE802.3(以太网)的强有力的单元网络。它可确保将广泛的应用领域(如办公与生产)进行相互联网。这样,在办公领域中耳熟能详的众多 IT 标准也可在生产与过程自动化中使用。

每当可行时,工业以太网都会采用革新以太网技术并对其进行加强,以便在工业领域中使用。

  • 适合在恶劣工业环境中(尘土、水分、极端温度、冲击负荷、振动)使用的网络组件
  • 故障安全,现场连接方便
    • 采用 RJ45 技术的 FastConnect 布线系统
    • POF 和 PCF 光纤电缆组合
  • 通过高速冗余和冗余电源实现故障安全网络
  • 将自动化组件(控制器和现场设备)相互连接或连接到 PC 和工作站
  • 自动化组件间实现优化通讯,并可进行符合 TCP/IP 标准的开放式通讯
  • 按照 IEEE 802.11 方便地连接到无线 LAN (WLAN) 和工业无线 LAN (IWLAN) 网络
  • 一种安全解决方案,专用于基于工业安全理念的工业自动化系统

工业以太网是已被证实并被世界各地所接受的工业标准。

在适合工业应用的以太网组件方面,西门子将重点放在后续产品的兼容性以及长达 10 年的供应时间上面。

PROFINET

用于自动化系统的开放性工业以太网标准

PROFINET 是用于实现自动化的开放性、跨供应商工业以太网标准 (IEC 61158/61784)。

PROFINET 以工业以太网为基础,可在现场设备(IO 设备)、控制器(IO 控制器)直至用于运动控制应用的同步驱动控制器之间实现直接通讯。

由于 PROFINET 基于符合 IEEE 802.3 的标准以太网,因此可连接从现场级到管理层的每台设备。

这样,PROFINET 就可实现系统范围的通讯,支持工厂范围的工程组态,并将 IT 标准(如网络服务器或 FTP)一直应用至现场级。无需对现有设备进行任何改动,即可轻松集成经过实践反复证明的现场总线系统(如 PROFIBUS 或 AS-Interface)。




目前,以太网的市场占有率已超过 90%,并有上升趋势,已成为当今世界各地局域网(LAN)应用中的领先网络。 工业以太网的重要特性已使其非常出色。

  • 由于其连接方法最简捷,可快速调试
  • 因采用冗余网络拓扑结构,具有高可用性
  • 采用简单、有效的信令概念,持续监控网络部件
  • 通过工厂范围内的时钟控制,可实现整个工厂范围内基于时间的精确事件分配
  • 由于现有网络容易扩展,且无任何不利影响,具有高度灵活性
  • 是系统范围内实现联网的基础(垂直集成)
  • 是 PROFINET 的基础
  • 由于在必要时可通过交换技术获得扩展性能,以太网的通讯性能几乎不受限制
  • 可实现不同应用领域的联网,例如办公环境与生产环境
  • 用于苛刻工业环境的网络部件
  • 通过具有 RJ45 技术的 FastConnect 电缆接线系统进行快速本地组装
  • 通过高速冗余和冗余电源实现故障安全网络
  • 通过持续的兼容性开发而获得投资保护
  • 因具有接口选件,可通过 WAN(广域网)并使用 Internet 服务实现公司范围内的通讯
  • 通过 SCALANCE W,西门子公司的 IWLAN(工业无线局域网)为无故障地连接具有可靠无线通讯功能的移动站提供了基础
  • 工业无线局域网(IWLAN)的数据储备
  • 快速漫游,用于不同网络接入点间移动站的快速传播
  • 通过采用西门子 SCALANCE S 和 SOFTNET 安全客户端的安全概念,能够保护网络与数据
  • 控制层上大量数据的千兆通讯,如 WinCC,web 应用程序,多媒体应用程序等



技术规范

 

标准型

按 IEEE 802.3 的以太网,按 IEEE802.11 的 IWLAN

数据传输速率

10/100/1000 Mbit/s

站数

无限制

网络规格

 
  • 交换网络

无限制(150 km 以上,考虑到信号传播时间)

传输介质

 
  • 电气网络

工业双绞线和双绞线电缆

  • 光学网络

光缆(玻璃;PCF, POF)

  • 无线网络

安装空间

拓扑结构

总线,树形,环形,星形

协议

与协议无关




注意:
在许多具有管理功能的 SIMATIC NET 组件中,都可通过开放式协议和接口,实现参数化和诊断功能(例如 Web Server,网络管理)。

通过这些开放式接口,能够访问还可用于非法活动的组件。

因此,当使用上述功能和这些开放接口以及协议(例如 SNMP、HTTP 和 Telnet)时,必须采取相应的安全预防措施,防止未授权访问组件或网络,尤其是从 WAN/因特网。

为此,自动化网络应采用相应的路由器(例如可靠的防火墙系统)与其它公司网络隔离开来。

SCALANCE S产品可用于实现这些路由器。






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