组建实时可靠安全的工业以太网 - 小飞的世界

以太网在过去很长时间被认为不适合工业应用。目前以太网正处于它的第二次革命过程中，它以风暴般的速度迅速占领了自动化市场。如今的以太网与25年前的CDMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）已没有太多的联系，可以毫不犹豫的采用“实时性”这样的术语对它加以描述。即使传统的总线结构，过去因为各网络设备分享带宽因此不可避免地产生瓶颈和冲突，现在也可用于工业网络。
　　传统的以太网需要最多1.2毫秒才能传输1518个字节的数据包，而快速的以太网传输时间仅为120微秒。如果采用千兆以太网，则可将传输时间减少到12微秒。
　　虽然工业自动化领域的以太网标准与办公自动化领域的以太网标准相同，但二者对网络产品的要求是完全不同的。通常，工业自动化网络需要能在极端条件下，如电磁干扰、高温和机械负载等条件下正常工作。
　　赫斯曼卡轨系列工业以太网产品专为工业自动化应用所设计，它充分考虑了上述各种要求。赫斯曼引入了高速冗余环的概念，确保在网络重构时也能实现连续的生产。
　　
　　1．赫斯曼工业以太网冗余容错结构
　　赫斯曼的交换机可以构成环形结构由于高实时性高数据传输可靠性的场合。网络的冗余机制能够检测网络故障并瞬时激活备用系统，使传输介质发生故障时网络也能正常工作。卡轨式交换机内置的控制功能允许各网段之间冗余连接，可以通过两条独立的连接线将两台交换机相连，交换机本身支持这种冗余连接，它通过控制线将主线一侧交换机的运行状态传输到备用线一侧交换机上，一旦主线发生故障，系统将自动启用备用线。而当主线恢复时，系统也将恢复到主线工作方式。故障的检测和恢复时间小于500毫秒。
　　
　　2．赫斯曼工业以太网的实时性。
　　交换技术的引入使将以太网划分为多个冲突域成为可能。这样点对点的传输意味着不再有冲突。两台交换机之间的传输距离，采用多模光纤可以达到3km，而采用单模光纤可以达到100km，，此外，双工方式实际上将带宽扩大到原来的两倍。工业以太网的实时性完全可以满足控制的实时性何视频语音传输的需要。而且，赫斯曼的RS2，MICE系列和MACH3000系列产品均支持Port Priority（端口优先级）、VLAN和IGMP,端口优先级设置可以将不同端口设置成不同的优先级，通过划分VLAN可以限制网络上广播流量，IGMP组播控制可以限制网络上组播数据，从而提高网络的传输速度，利用率和工作效率，保证系统的实时性。
　　
　　3．赫斯曼工业以太网的可靠性
　　工业自动化的现代概念越来越多地要求新的网络技术必须满足现有的对鲁棒性，尤其是可靠性方面的特殊需求。网络可靠性也因而成为新网络方案被接受的主要因素，对于企业管理者来说，网络故障造成的生产停顿代价高昂，因此需要一个可靠而容错的网络体系。
　　采用以太网交换技术，将网络故障限制在个别的子网段范围内，赫斯曼采用抗干扰的光纤介质和集成的冗余机制提高了网络的可靠性，从而为生产系统的正常运行提供了保障。
　　所有的赫斯曼工业级的网络产品具有牢靠的重负荷设计，其性能指标远远超过普通的民用网络产品，电磁兼容性，工作温度，防震等指标完全符合工作现场的要求。具有双电源冗余，MICE和RS2交换机采用无风扇设计，工作温度范围可以从0到60摄氏度。
　　网络安装和故障诊断比较方便。交换机带有SNMP管理单元，而且还集成了基于WEB的管理系统，这为快速运行网络组态，诊断，故障定位和管理提供了方便。