עקרונות אתרנט תעשייתי
ניתן לחלק את העיקרון של אתרנט תעשייתי להיבטים הבאים:
שכבה פיזית:ממשקי השכבה הפיזיים המשמשים לאתרנט תעשייתי הם בעיקר זוג וסיבים אופטיים מעוותים, מהם זוג מעוות הוא הממשק הנפוץ ביותר. זוגות מעוותים משמשים כדי לעמוד בדרישות בקרה תעשייתיות שונות באמצעות שיעורי הילוכים שונים (למשל 10 מגהביט לשנייה, 100 מגהביט לשנייה, 1 ג'יגה -סיביות שלבי לשנייה, 10 ג'יגה -סיביות וכו ').
שכבת קישור נתונים:שכבת קישור הנתונים של אתרנט תעשייתי מאמצת בעיקר את פרוטוקול ה- Ethernet, אך פונקציות מסוימות הנדרשות לבקרה תעשייתית נוספו על בסיס זה, כגון מנגנון סנכרון מסגרת, מנגנון בקרת זרימה, מנגנון בזמן אמת וכו ', ביניהם, מנגנון הסנכרון של המסגרת יכול להבטיח את סדר ההגעה לנתונים, מנגנון בקרת הזרימה יכול לשלוט על קצב העברת הנתונים והמנגנון בזמן אמת יכול להבטיח את הזמן האמת ואמינות הנתונים.
שכבת רשת:שכבת הרשת של אתרנט תעשייתי מאמצת בעיקר את פרוטוקול TCP/IP, שמממש חטיבת רשת וניהול באמצעות כתובת IP ומסכת רשת משנה. בנוסף, Ethernet תעשייתי תומך גם במגוון פרוטוקולי תקשורת בזמן אמת (כגון Profinet, Ethercat וכו ') כדי לעמוד בדרישות יישום שונות.
שכבת יישום:שכבת היישום של אתרנט תעשייתי כוללת בעיקר פרוטוקולי בקרה תעשייתית (למשל Modbus, Canopen וכו ') ושירותי אינטרנט (למשל HTTP, FTP וכו') לתמיכה ביישומים כמו בקרה תעשייתית והעברת נתונים. בסך הכל, העיקרון של אתרנט תעשייתי הוא לממש העברה יעילה, בזמן אמת ואמין של נתוני בקרה תעשייתית באמצעות פרוטוקולים ומנגנונים שונים כדי לענות על צרכי הייצור והבקרה האוטומטיים של אתרים תעשייתיים.
מאפיינים של אתרנט תעשייתי
ל- Ethernet התעשייתי את המאפיינים הבאים:
הילוכים במהירות גבוהה:אתרנט תעשייתי מאמצת טכנולוגיית העברה במהירות גבוהה, ומהירות העברת הנתונים יכולה להגיע ל 10 מגהביט לשנייה, 100 מגהביט לשנייה או 1000 מגהביט לשנייה, המהירה יותר מפרוטוקולי תקשורת תעשייתית מסורתית.
בזמן אמת:Ethernet תעשייתי תומך בהעברת נתונים בזמן אמת, שיכולים לעמוד בדרישות בזמן אמת בתחום הבקרה והאוטומציה התעשייתית, כגון בקרת רובוט ובקרת תהליכים.
אמינות גבוהה:אתרנט תעשייתי מאמצת מנגנון יתירות ויכולת ריפוי עצמי, שיכולים להבטיח את האמינות וההמשכיות של העברת נתונים, ובו זמנית היא יכולה לאתר אוטומטית ולהתאושש מתקלות, כדי לשפר את האמינות והיציבות של המערכת.
הרחבה קלה:Ethernet תעשייתי יכול לתמוך בסוגים שונים של ציוד ומערכות שיחברו באותה רשת כדי לממש חיבור בין ציוד ושיתוף מידע, ובו זמנית היא יכולה להרחיב את סולם הרשת והטופולוגיה בגמישות כדי לענות על הצרכים של תרחישי יישומים שונים.
חיבור:ניתן לחבר בין אתרנט תעשייתי לרשתות אחרות, כמו אינטרנט, LAN וכו ', כדי לממש שיתוף נתונים ותקשורת בין אזורים למחלקות שונות.
בִּטָחוֹן:Ethernet תעשייתי תומך בפרוטוקולי אבטחה ומנגנוני הצפנה, שיכולים להגן על האבטחה והסודיות של העברת נתונים ולמנוע התקפות האקרים ודליפת נתונים. לסיכום, Ethernet התעשייתי מאופיין בהעברה במהירות גבוהה, בזמן אמת, אמינות גבוהה, התרחבות קלה, קישוריות ואבטחה, ומתאימה להעברת נתונים ותקשורת בתחומי בקרה ואוטומציה תעשייתית.
בעיות שייפתרו על ידי אתרנט תעשייתי
הבעיות שייפתרו על ידי אתרנט תעשייתי כוללות בעיקר את ההיבטים הבאים:
בעיה בזמן אמת:מערכת הבקרה בתחום התעשייתי צריכה לאסוף ולעבד כמות גדולה של נתונים בזמן אמת, ולכן יש לפתור את בעיית הרשת בזמן אמת כדי להבטיח העברה ועיבוד מהיר של נתונים.
בעיות אמינות:למערכת הבקרה בתחום התעשייה יש דרישות אמינות גבוהות מאוד לרשת, מכיוון שכישלונה של הרשת עשוי להוביל לכל קו הייצור או כיבוי המפעל, וכתוצאה מכך הפסדים כלכליים עצומים, ולכן יש צורך לתכנן ארכיטקטורת רשת אמינה ביותר וטכנולוגיה.
סוגיות אבטחה:מערכת הבקרה בתחום התעשייה כוללת הרבה נתונים קריטיים, כגון תכניות ייצור, פרמטרים של תהליכים וכו ', ולכן יש צורך לנקוט אמצעי אבטחה קפדניים למניעת דליפת נתונים, חבלה או נזק.
יכולת פעולה הדדית:מערכת הבקרה בתחום התעשייה מורכבת ממכשירים ומערכות רבים ושונים, ולכן יש צורך לממש את יכולת ההפעלה הדדית בין המכשירים והמערכות, כך שיוכלו לתקשר זה עם זה ולשתף פעולה כדי להשיג ייצור ובקרה יעילים יותר. בסך הכל, הבעיה של אתרנט תעשייתי היא כיצד לממש העברה ועיבוד יעילים של נתוני שדה תעשייתי תחת הנחת היסוד של אמינות גבוהה, אמינות גבוהה, ביטחון גבוה ויכולת פעולה הדדית גבוהה כדי לענות על צרכי הייצור והבקרה התעשייתית.