资源描述：
《ethernet与工业控制网络new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第24卷第1期仪器仪表学报2003年2月3Ethernet与工业控制网络冯冬芹金建祥褚健(工业控制技术国家重点实验室浙江浙大中控技术有限公司杭州310027)摘要从Ethernet的产生和特点分析,分析了以前Ethernet未能应用于工业自动化的原因;从Ethernet应用于工业控制领域过程监控层网络的发展趋势,分析了Ethernet应用于现场总线的可行性及需要解决的关键技术难题。最后对“e网到底”应用前景进行了展望。关键词Ethernet现场总线工业控制网络EthernetandIndustrialControlN
2、etworkFengDongqinJinJianxiangChuJian(StateLab.ofIndustrialControlTechnology,ZhejiangSUPCONCo.,Ltd.,310027,China)AbstractThehistoryofEthernetisreviewed.TheobstaclewhichEthernetmeetswhenappliedinindustrialautomationisanalyzed.WiththedevelopmentofEthernettechnolog
3、ies,suchasswitching,full2duplexcommuni2cationandsoon,Ethernetarebeingappliedinprocessmonitoringandcontrollingnetwork.ThepossibilityandkeyproblemsforEthernetappliedinfieldbusaregiven.KeywordsEthernetFieldbusIndustrialcontrolnetwork2.1Ethernet通信存在不确定性1引言Ethernet采
4、用的介质访问控制方式是冲突检测载波监听多点访问CSMAöCD(CarrierSenseMultipleIEEE80213是由美国电气与电子工程师协会AccesswithCollisionDetection),决定了Ethernet通IEEE在DIX规范基础上进行了修改而于1982年发信具有不确定性。并成为它应用于工业自动化控制网布的标准,1990年2月被由国际标准化组织ISO接收络的主要障碍。而成为ISO880223标准。目前它是国际上最流行的局Ethernet中,每个设备可以在任何时候发送数据。域网标准之一。发送站
5、在发送数据之前先要检测通信信道中的载波信Ethernet的传输速率从最初的10Mbös过渡到号,若无载波信号,说明信道上没有数据,该站可以发100Mbös,发展到今天的1000Mbös乃至10Gbös,并采送。否则,等待一个随机的时间后再重复检测,直到能用了交换技术。可以说,开放的Ethernet是二十多年来发够发送数据为止。展最成功的网络技术,并导致了一场信息技术的革命。由于数据在网中的传输需要时间,总线上可能会出现两个和两个以上的站点监听到总线上没有数据而2以前的Ethernet未能用于工业自动化的原发送数据帧而
6、发生冲突。数据发送站一边将信息输送因到传输介质上,一边从传输介质上接收信息,然后将发送出去的信息和接收的信息进行按位比较。两者一致,Enthernet最初是为办公自动化设计的,它应用说明无冲突;如果两者不一致,则总线上发生了冲突。于工业自动化控制时存在以下主客观障碍:一旦检出冲突,立即停止数据帧的发送,并向总线发送一串阻塞信号,让总线上其他各站均能感知冲突已经3本文于2002年10月收到。发生。总线上各站点“听”到阻塞信号以后,均等待一段国家“863”重点课题2001AA413010资助。随机的时间,然后再去重发受冲
7、突影响的数据帧。重发©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net24仪器仪表学报第24卷i前的时间在0～(2-1)之间的时间片中随机选择(i代为研究Ethernet通信响应时间的实时性,美国利表被节点检测到的第i次碰撞事件),一个时间片为重诺(LEEDS&NORTHRUP)公司根据实验绘出了发循环所需的最小时间。但是,在10次碰撞发生后,该Ethernet与ARCnet令牌总线
8、在不同网络负荷下的通[2]间距将被冻结在最大时间片(即1023)上,16次碰撞信响应曲线(图1)。其中ARCnet总线的数据传输后,控制器将停止发送并向节点微处理器回报失败信为2.5Mbps,数据帧长度最大为508字节。由于这种息。总线的令牌传递时间、拥有令牌的节点占用网络控制当网络负载较重的时候,Ethernet上存在的这种权的时间是预先规定
