工廠使用工業交換機的注意事項

    工業(ye) 交換機是用於(yu) 工業(ye) 控製領域的一種以太網交換設備，也被稱為(wei) 工業(ye) 以太網交換機。由於(yu) 采用了開放性好、廣泛應用、價(jia) 格低廉的網絡標準，同時使用透明而統一的TCP/IP協議，因此以太網已經成為(wei) 工業(ye) 控製領域主要的通信標準。由於(yu) 工廠的環境通常較差，使用工業(ye) 交換機時必須了解一些注意事項。

    1、以太網的網絡布局

    工廠/機器所采用的以太網拓撲布局與(yu) 辦公室的網絡拓撲布局不適用於(yu) 工廠生產(chan) 層。辦公室所采用的以太網基礎架構通常使用商業(ye) 級產(chan) 品構建。它們(men) 可以在恒定溫度的環境下，通過建立星型拓撲結構的交換網絡來發揮出優(you) 良的效果。相反地，工業(ye) 以太網架構通常需要處理許多不穩定的情況，因此必須具備額外的功能，例如高速冗餘(yu) 。工業(ye) 以太網采用多種不同的網絡結構布局，包括星形、環形、樹形和線形，並采用屏蔽電纜和金屬接頭，以提升其耐高溫和耐振性能。此外，一般情況下，工業(ye) 交換機的配置和維護工作由相應的自動控製係統集成商來負責。

    2、以太網通信協議

    對於(yu) 控製係統集成商來說，最重要的是要意識到以太網僅(jin) 僅(jin) 是一種網絡架構，需要通過采用一個(ge) 工業(ye) 級的通信協議，來實現自控設備之間的通信。IEEE802.以太網標準3規定了接線方式、數據讀寫(xie) 規則以及以太網架構的結構。盡管不同設備可以在同一網段內(nei) 使用該網絡標準進行通信，但前提是它們(men) 必須使用相同的網絡協議，即相同的“通信語言”。Profinet是一種專(zhuan) 為(wei) 工業(ye) 應用設計的通信協議，它提供了用於(yu) 分布式I/O、機器之間的互連性、機器安全性以及動作控製的相關(guan) 功能。

    3、以太網的處理能力

    網速快慢並不決(jue) 定這個(ge) 問題，關(guan) 鍵是如何迅速準確地將數據傳(chuan) 送到目的地。毫無疑問，網絡處理能力是最關(guan) 鍵的因素之一，其衡量標準是單位時間內(nei) 網絡數據傳(chuan) 輸的量。最有效的提高性能的方法是縮短通信堆棧中循環的次數。在Profinet通信堆棧中，循環周期次數比標準以太網TCP/UDP工具要少十幾倍。這是因為(wei) ，Profinet專(zhuan) 門為(wei) 一些對時間要求嚴(yan) 格的重要任務設置了一個(ge) 以太網實時通道，而其他配置、診斷、路由和大容量數據傳(chuan) 輸的通信則通過標準TCP/IP通道進行。

    4、以太網的網絡配置

    一個(ge) 重要的方麵是網絡設置的簡單性，然而，更關(guan) 鍵的是，通信編程的實現不能過於(yu) 複雜。可以通過配置設備來實現Profinet通信的連接，而無需編寫(xie) 代碼。通過采用對象配對配置設備的內(nei) 部通信方法，而非傳(chuan) 統的編程調試方法，係統集成商和最終用戶可以節約至少25%的建設和調試時間。

    5、先期計劃

    目前的以太網需要具備適應未來各種應用需求的能力，而不隻關(guan) 注現有的應用。用戶可以通過使用Profinet來滿足他們(men) 特定的需求，實現高度集成的自動控製係統，並利用統一的以太網網絡。這個(ge) 係統適用於(yu) 多種控製功能，如點對點通信、分散式輸入輸出、機器安全、動作控製和數據采集。它已經預先準備好以便未來擴展。

    6、舊係統改造

    工業(ye) 以太網的關(guan) 鍵要素不僅(jin) 限於(yu) 以太網技術本身。在整合現有網絡和來自不同供應商的設備時，我們(men) 需要考慮一些因素來確保它們(men) 能正常運行。該係統基於(yu) Profinet，並采用標準工業(ye) 交換機和TCP/IP協議組件進行設計。因此，在使用整個(ge) 自控網絡中的該係統時，不需要額外添加昂貴的工業(ye) 交換機或特殊功能（例如IGMPsnooping和VLAN），就能夠完全適用。Profinet可以解決(jue) 將不同供應商的產(chan) 品連接到同一網絡的問題。在自動化的範疇中，每個(ge) 機器都被視為(wei) 一個(ge) 組成部分，並且通過使用XML進行處理。這種處理方式是一種與(yu) 內(nei) 部核心控製係統獨立的方式，以部件為(wei) 最小的控製單元。

    7、費用

    對於(yu) 工業(ye) 以太網絡而言，最重要的開支並不是網絡組件的構建成本，而是設計、安裝和維護所需的工作。Profinet及其他類似的工業(ye) 以太網架構，利用了信息技術的成果，如OPC和SNMP，來監控和展示網絡的狀態。除了這一點之外，它還可以進行診斷，並直接反映網絡狀態，包括plc和SCADA係統在內(nei) 的自控係統。借助中央控製室，我們(men) 可以輕鬆進行組態設置和故障排查，從(cong) 而使操作變得更加簡便。