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工業乙太網如何傳輸現場數據

發布時間:2022-06-09 18:18:49

『壹』 乙太網的數據傳輸方式

有串列有並行,有同步有非同步,有全雙工也有半雙工,osi中定義在最底下的2.5層裡面,處於數據鏈路層和網路層之間。乙太網只是一種技術規范,不是一個單一的介面,這個規范約束了設備(比如一台電腦)按某種方式去接受或發送區域網內的報文來實現與其他設備的通信,這個報文有乙太網自己的數據幀格式,這東西主要是軟體層面上的東西,硬體上就是一片交換機晶元,當然這個交換機晶元是按照乙太網的標准製造的,這個交換機晶元上有很多傳輸數據的介面,每個介面有串列,並行,雙工,半雙等等可以配置的工作方式,看實際應用場合。

『貳』 關於工業乙太網

工業乙太網交換機,即應用於工業控制領域的乙太網交換機設備,由於採用的網路標准其開放性好、應用廣泛;能適應低溫高溫,抗電磁干擾強,防鹽霧,抗震性強。使用的是透明而統一的TCP/IP協議,乙太網已經成為工業控制領域的主要通信標准。
主要應用於工業控制自動化,道路交通控制自動化,樓宇自動控制系統,礦井自動控制系統,油田控制自動化,水電站控制自動化,電力系統控制自動化,機房監控系統。

工業乙太網交換機主要是應用於復雜的工業環境中的實時乙太網數據傳輸。乙太網在設計時,由於其採用載波偵聽多路復用沖突檢測(CSMA/CD機制),在復雜的工業環境中應用,其可靠性大大降低,從而導致乙太網不能使用。工業乙太網交換機採用存儲轉換交換方式,同時提高乙太網通信速度,並且內置智能報警設計監控網路運行狀況,使得在惡劣危險的工業環境中保證乙太網可靠穩定的運行。產品特點
1、高性能乙太網交換機技術,保證乙太網通信速度
2、IEEE802.3/802.3d/802.3u/802.3x ,存儲轉換交換方式
3、具有抑制廣播風暴功能、埠鏈路告警信息、電源故障信息繼電器輸出功能
4、採用12到48V DC冗餘電源供電
5、工作溫度0-60℃(常溫),-40-75℃(寬溫)
6、採用金屬外殼,一般為鋁合金外殼。防護等級IP31。
7、10Base-T/100Base-TX自適應的乙太網介面,MDI/MDI-X,全雙工/半雙工自適應
2技術參數
編輯

介面特性: 支持 IEEE802.3、IEEE802.3x、IEEE802.3d、IEEE802.3u標准
電氣介面: 支持多個10Base-T/100Base-TX乙太網介面,MDI/MDI-X,全雙工/半雙工自適應支持功能
傳輸方式: 存儲轉發方式
工作方式: 非同步工作,點對點或多點,2線半雙工
傳輸距離: 小於100米
安裝尺寸: 支持壁掛式,導軌式,機架式安裝

使用環境: 工作溫度:-20℃-70℃,存儲溫度-45℃-80℃:工作濕度:5%—95%
傳輸速率: 轉發速度:148810bps,系統交換帶寬:4.8G,最大過濾速度: 148810bps,
支持4K 以上MAC 地址表
保護等級: IP31,工業級標准設計,波紋式高強度金屬外殼
電源特性: 12V、24V、48V直流輸入雙電源冗餘備份,
報警信息輸入,內置過流保護,抗雷擊
3特點
編輯

主要體現在功能和性能:
工業乙太網交換機在工業級設計一般在設計上滿足:工業寬溫設計,3級電磁兼容設計,冗餘交直流電源輸

工業乙太網交換機
入,另外PCB板一般做「三防」處理。工業現場的環境比普通環境都要惡劣,至少在震動,濕氣,溫度上都要比普通環境惡劣,普通交換機在設計上沒有抵禦在工業環境中出現的各種情況的能力,普通交換機不能長時間工作在這種惡劣環境下,經常容易出現故障,更使維護成本上升,一般不建議在工業環境中使用商業交換機,為了能使交換機在這種惡劣環境中使用,故生產出能適應這種環境的交換機,工業級別的交換機的可靠性有電源故障,埠中斷,可由繼電器輸出報警,冗餘雙直流電源輸入,主動式電路保護,過壓、欠壓自動斷路保護。
(1)功能:工業乙太網交換機與工業網路通訊更加接近,比如各種現場匯流排的互通互聯、設備的冗餘以及設備要求的實時性。
(2)性能:主要體現在適用外界環境的參數不一樣,工業環境除了特別惡劣的環境之外,還要求有EMI電磁兼容、溫度、濕度、防塵等,特別是溫度對工業網路設備的影響是最廣泛的。
工業交換機乙太網優勢:
工業乙太網交換機在功能上與工業網路通訊更接近,比如與各種現場匯流排的互通互聯、設備的冗餘以及設備的實時等;而性能上的區別則主要體現在適應外界環境參數的不同。工業環境除了有很多如:煤礦、艦船等特別惡劣的環境外,還有在EMI(電磁兼容性)、溫度、濕度以及防塵等方面有特殊要求的環境。其中溫度對工業網路設備的影響面是最廣泛的。

工業級乙太網交換機
4注意事項
編輯

(1)不要將設備放置在接近水源或者潮濕的地方;
(2)電源電纜上不要放任何的東西,將其放在碰不到的地方;
(3)為了避免火災,不要將電纜打結或者包住;
(4)電源接頭以及其他設備連接件需要連接牢固,並經常檢查線路的牢固性;
(5)保持光纖插座和插頭的清潔,設備工作時,不要直視光纖的斷面;
(6)注意設備清潔,必要時可以用棉布擦拭;
(7)設備出現故障時,為了安全起見不要自己維修。
5應用領域
編輯

工業乙太網交換機市場主要應用在電力自動化、工廠自動化、煤礦自動化、軌道交通、風能風電等領域,其次是冶金,石油石化,道路交通控制自動化,樓宇自動控制系統,油田控制自動化,水電站控制自動化,機房監控系統,水利監控,環保監控等工控自動場所。工業乙太網交換機以其較高的防護等級(一般IP40)、較強的電磁兼容性(EMS 4級)、穩定的工作性能而應用在一些環境條件苛刻的工業現場,為工業通信提供有力的保障。

『叄』 工業乙太網的傳輸協議及應用層協議是什麼

最初設計並沒有涉及一個可靠的端到端的信息傳送。網路互聯(兩個網路互相通訊)的義務在第三層-網路層。傳輸和互聯成為協議棧的一部分,TCP/IP和SPX/IPX是常用的兩個協議。這兩個協議並不能互相操作,所以乙太網節點須使用兼容的協議。由於TCP/IP在互聯網的應用,它成為主要協議,在工業網路也如此。實際上,TCP/IP是一組RFC定義的協議(requestforcomments),有很多年了。除了乙太網,TCP/IP還和別的數據鏈路技術工作,它位於物理層/數據鏈路層之上。傳輸層上,有兩個重要的協議:TCP和UDP。前者對接收的信息進行確認。兩者都很有用。在協議棧的上層,有多個有用的應用層協議在工業乙太網專題">工業乙太網使用。對於用戶來說,編址是個重要的話題。IP協議負責可能位於不同網路中站點間數據包的路由。每個站點有唯一的32位地址(分別表示網路地址、主機地址)。地址以點分十進制四位元組表示。128.8.120.5是個有效的地址但無法確定何為主機、何為網路。地址分為五類,地址分為A~E類。通過觀察第一位元組即可進行分類。
IP的分配並不簡單,通常由網管分配。一旦分配好,就必須應用在網路中的各個站上。IP地址分靜態和動態分配兩種。動態分配由伺服器進行。靜態分配由配置進行。下列地址為私人地址,在路由器上不能分配。因此,它們在互聯網上沒有應用。
10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255
IP地址和乙太網MAC地址是不同的,不能混淆。MAC地址由設備生產商分配,所以是全球唯一的。IP地址是安裝時分配並根據需要進行重分配。
應用層協議
確定所用的接頭、電纜,採用集線器還是交換機,分配了IP,就可以在站點間通訊了。現在需要考慮OSI高層的兼容性。這兒推薦的工業自動化協議有Ethernet/IP、iDA、PROFInet和Modbus/TCP。這還不包括傳統互聯網應用-FTP、SNMP、SMTP和TELNET。用戶手中的設備可能並不支持這些協議,所以需要理解自身系統的兼容性。

『肆』 網路中,數據是怎麼樣傳輸的

通過低延遲實時網路與可編程式控制制器(PLC)相連接,當其在產品線上移動時,感測器網路就能夠捕獲這些產品的信息。這些網路使用專門的工業乙太網通信協議,在數毫秒的時間內就能完成信息的發送,以確保PLC到互聯設備的傳輸操作比任何人為操作都要快。

『伍』 乙太網有哪幾種傳輸方式

1.乙太網/IEEE 802.3通常使用專門的網路介面卡或通過系統主電路板上的電路實現。乙太網使用收發器與網路媒體進行連接。收發器可以完成多種物理層功能,其中包括對網路碰撞進行檢測。收發器可以作為獨立的設備通過電纜與終端站連接,也可以直接被集成到終端站的網卡當中。
2.乙太網採用廣播機制,所有與網路連接的工作站都可以看到網路上傳遞的數據。通過查看包含在幀中的目標地址,確定是否進行接收或放棄。如果證明數據確實是發給自己的,工作站將會接收數據並傳遞給高層協議進行處理。
3. 乙太網採用CSMA/CD媒體訪問機制,任何工作站都可以在任何時間訪問網路。在發送數據之前,工作站首先需要偵聽網路是否空閑,如果網路上沒有任何數據傳送,工作站就會把所要發送的信息投放到網路當中。否則,工作站只能等待網路下一次出現空閑的時候再進行數據的發送。

『陸』 簡述乙太網的數據傳輸方式

乙太網/IEEE 802.3通常使用專門的網路介面卡或通過系統主電路板上的電路實現。乙太網使用收發器與網路媒體進行連接。收發器可以完成多種物理層功能,其中包括對網路碰撞進行檢測。收發器可以作為獨立的設備通過電纜與終端站連接,也可以直接被集成到終端站的網卡當中。

乙太網採用廣播機制,所有與網路連接的工作站都可以看到網路上傳遞的數據。通過查看包含在幀中的目標地址,確定是否進行接收或放棄。如果證明數據確實是發給自己的,工作站將會接收數據並傳遞給高層協議進行處理。

乙太網採用CSMA/CD媒體訪問機制,任何工作站都可以在任何時間訪問網路。在發送數據之前,工作站首先需要偵聽網路是否空閑,如果網路上沒有任何數據傳送,工作站就會把所要發送的信息投放到網路當中。否則,工作站只能等待網路下一次出現空閑的時候再進行數據的發送。

『柒』 計算機在乙太網中發送數據的流程是怎樣的

在 tcp/ip 模型下是這樣的:
首先數據由應用層(application)先把數據流(data stream)發往 傳輸層(transport)傳輸層再把數據流封裝成 段(data segment)再往下發往 網路層(internet) 網路層把段封裝成 包(packet)再往下發往網路訪問層(network access)網路訪問層把 包封裝成幀 以比特流的形式 在物理鏈路上傳輸

然後到達另一台計算機 另一台計算機把 幀解封裝成 包 然後包解封成 段數據 然後解封成數據流 最後發往你應用成的軟體 比如QQ 由應用層的軟體處理這些數據

下面是什麼是 封裝 和解封裝的具體概念
封裝:
以用戶要發送email為例,講解網路如何封裝數據:
步驟1:創建數據----當用戶發送email時,其中的字母和數字字元被轉換成可
以在網路上傳輸的數據。
步驟2:為端到端的傳輸將數據打包----對數據打包來實現互連網的傳輸。通
過使用分段(segment),傳輸功能確保email系統兩端的主機之間能可靠的通信。
步驟3:在報頭上添加網路地址----數據放置在一個分組或數據報中,其中包
含了帶有源和目的邏輯地址的網路報頭。這些地址有助於網路設備沿著已選定的路
徑發送這些分組。
步驟4:在數據鏈路報頭上添加本地地址----每一台網路設備都必須將分組放
入幀中。該幀使得可以傳送到該鏈路上下一台直接相連的網路設備。在選定的路徑
上的每一個網路設備都必須把幀傳遞到下一台設備。
步驟5:為進行傳輸而轉換為比特

解封裝:
步驟1:檢驗該MAC目的地址是否與工作站的地址相匹配或者是否為一個乙太網
廣播地址。如果這兩種情況都沒有,就丟棄該幀。
步驟2:如果數據已經出錯了,那麼將它丟棄,而且數據鏈路層可能會要求重傳數
據。否則,數據鏈路層就讀取並解釋數據鏈路報頭上的控制信息。
步驟3:數據鏈路層剝離數據鏈路報頭和報尾,然後根據數據鏈路報頭上的控制信
息把剩下的數據向上傳送到網路層。

『捌』 簡述乙太網和FDDI網的工作原理和數據傳輸過程

FDDI工作原理
FDDI的工作原理主要體現在FDDI的三個工作過程中,這三個工作過程是:站點連接的建
立、環初始化和數據傳輸。
1.站點連接的建立
FDDI在正常運行時,站管理(SMT)一直監視著環路的活動狀態,並控制著所有站點的活動
。站管理中的連接管理功能控制著正常站點建立物理連接的過程,它使用原始的信號序列在
每對PHY/PMD之間的雙向光纜上建立起端———端的物理連接,站點通過傳送與接收這一特
定的線路狀態序列來辨認其相鄰的站點,以此來交換埠的類型和連接規則等信息,並對連
接質量進行測試。在連接質量的測試過程中,一旦檢測到故障,就用跟蹤診斷的方法來確定
故障原因,對故障事實隔離,並且在故障鏈路的兩端重新進行網路配置。
2.環初始化
在完成站點連接後,接下去的工作便是對環路進行初始化。在進行具體的初始化工作之
前,首先要確定系統的目標令牌循環時間(TTRT)。各個站點都可藉助請求幀(Claim Frame)
提出各自的TTRT值,系統按照既定的競爭規則確定最終的TTRT值,被選中TTRT值的那個站點
還要完成環初始化的具體工作。確定TTRT值的過程通常稱之為請求過程(Claim Process)。
(1) 請求過程
請求過程用來確定TTRT值和具有初始化環權力的站點。當一個或更多站點的媒體訪問
控制實體(MAC)進入請求狀態時,就開始了請求過程。在該狀態下,每一個站點的MAC連續不
斷地發送請求幀(一個請求幀包含了該站點的地址和目標令牌循環時間的競爭值),環上其它
站點接收到這個請求幀後,取出目標令牌循環時間競爭值並按如下規則進行比較:如果這個
幀中的目標循環時間競爭值比自己的競爭值更短,該站點就重復這個請求幀,並且停止發送
自己的請求幀;如果該幀中的TTRT值比自己的競爭值要長,該站點就刪除這個請求幀,接著用
自己的目標令牌循環時間作為新的競爭值發送請求幀。當一個站點接受到自己的請求幀後
,這個站點就嬴得了初始化環的權力。如果兩個或更多的站點使用相同的競爭值,那麼具有
最長源地址(48位地址與16位地址)的站點將優先嬴得初始化環的權力。
(2) 環初始化
嬴得初始化環權力的站點通過發送一個令牌來初始化環路,這個令牌將不被網上其它站
點捕獲而通過環。環上的其它站點在接收到該令牌後,將重新設置自己的工作參數,使本站
點從初始化狀態轉為正常工作狀態。當該令牌回到源站點時,環初始化工作宣告結束,環路
進入了穩定操作狀態,各站點便可以進行正常的數據傳送。
(3) 環初始化實例
我們用圖10-2來說明站點是如何通過協商來贏得對初始化環權力的。在這個例子中,站
點A、B、C、D協商決定誰贏得初始化環的權力。
@@29L17901.GIF;圖10-2 環初始化過程@@
其協商過程如下:
① 所有站點開始放出請求幀
② 站點D收到目標令牌循環時間競爭值比它自己競爭值更短的站點C的請求幀,它停止
發送自己的幀,向站點A轉發站點C的請求幀。與此同時:·站點B收到目標令牌循環時間競爭
值比它自己競爭值更短的站點A的請求幀,停止發送自己的幀,向站點C發送站點A的請求幀。
·站點C收到目標令牌循環時間競爭值比它自己競爭值更長的站點A的請求幀,繼續發送自己
的幀
③ 站點A收到從站點D傳過來的目標令牌循環時間競爭值比它自己競爭值更短的站點C
的請求幀,它停止發送自己的幀,並發送站點D轉發過來的站點C的請求幀給站點B
④ 站點B收到從站點A傳過來的目標令牌循環時間競爭值比它自己競爭值更短的站點C
的請求幀,它停止發送自己的幀,並發送站點A轉發過來的站點C的請求幀給站點C
⑤ 站點C收到從站點B傳過來的自己的請求幀,表示站點C已嬴得了初始化環的權力,請
求過程宣告結束,站點C停止請求幀的傳送,並產生一個初始化環的令令牌發送到環上,開始
環初始化工作
該協商過程以站點C贏得初始化環的權力而告終,網上其它站點A、B和D依據站點C的令
牌初始化本站點的參數,待令牌回到站點C後,網路進入穩定工作狀態,從此以後,網上各站點
可以進行正常的數據傳送工作。
乙太網工作原理

乙太網是由Xeros公司開發的一種基帶區域網技術,使用同軸電纜作為網路媒體,採用載波多路訪問和碰撞檢測(CSMA/CD)機制,數據傳輸速率達到10Mbps。雖然乙太網是由Xeros公司早在70年代最先研製成功,但是如今乙太網一詞更多的被用來指各種採用CSMA/CD技術的區域網。乙太網被設計用來滿足非持續性網路數據傳輸的需要,而IEEE 802.3規范則是基於最初的乙太網技術於1980年制定。乙太網版本2.0由Digital Equipment Corporation、Intel、和Xeros三家公司聯合開發,與IEEE 802.3規范相互兼容。
乙太網/IEEE 802.3通常使用專門的網路介面卡或通過系統主電路板上的電路實現。乙太網使用收發器與網路媒體進行連接。收發器可以完成多種物理層功能,其中包括對網路碰撞進行檢測。收發器可以作為獨立的設備通過電纜與終端站連接,也可以直接被集成到終端站的網卡當中。

乙太網採用廣播機制,所有與網路連接的工作站都可以看到網路上傳遞的數據。通過查看包含在幀中的目標地址,確定是否進行接收或放棄。如果證明數據確實是發給自己的,工作站將會接收數據並傳遞給高層協議進行處理。

乙太網採用CSMA/CD媒體訪問機制,任何工作站都可以在任何時間訪問網路。在發送數據之前,工作站首先需要偵聽網路是否空閑,如果網路上沒有任何數據傳送,工作站就會把所要發送的信息投放到網路當中。否則,工作站只能等待網路下一次出現空閑的時候再進行數據的發送。

作為一種基於競爭機制的網路環境,乙太網允許任何一台網路設備在網路空閑時發送信息。因為沒有任何集中式的管理措施,所以非常有可能出現多台工作站同時檢測到網路處於空閑狀態,進而同時向網路發送數據的情況。這時,發出的信息會相互碰撞而導致損壞。工作站必須等待一段時間之後,重新發送數據。補償演算法用來決定發生碰撞後,工作站應當在何時重新發送數據幀。

『玖』 工業乙太網是怎麼在現場設備級實現以太+ tcp/ip的

工業級串口設備聯網伺服器Serial Device ServerEIC-NC10 簡介 EIC Convertor NC10是一個可以讓工業用的RS-232/RS-485 /RS-422串口設備立即具備聯網能力的設備聯網伺服器。廣泛用於樓宇自動化控制,停車場設備,交通控制,LED屏幕控制,工廠,車間,礦井,銀行,電氣的自動控制等領域。 連結工業用串口設備及其乙太網絡的最佳通信解決方案 EIC CONVERTOR NC10支持RS232/RS485/RS422串口介面,直接連接串口設備使得串口設備立即連接到乙太網。 特徵一個10Base-T乙太網介面;一個RS-232/一個RS-485串口/RS-422串口。 支持5V供電。 串口速率高達115200 支持UDP/TCP網路協議 支持設置,TCP客戶,TCP伺服器,UDP,設備透明傳輸等模式。 變底層的串口協議為廣泛使用的TCP,UDP協議 通過超級終端類似於AT指令方式或設置程序靈活設置通信參數。 優點連結工業用串口設備及其乙太網絡的最佳通信解決方案。 解決計算機串口不足,代替多用戶卡 代替為了長距離通信的MODEM,RS485。 解決了串口通信距離短的問題 低端串口設備快速聯網的解決方案 應用 LED屏幕控制 POS機的聯網 樓宇自動化控制 停車場設備聯網控制 交通聯網控制 PLC控制與管理 其他RS-232/485/422設備聯網應用 規格硬體 處理器 16位CPU 內存 20KB 接頭 DB9孔 介面LAN 一個10Base-T 串口 一個RS-232、一個RS485 信號 RS-232:TxD,RxD,GND 性能 速率 300bps-115200bps 協議 TCP,UDP,IP,TELNET,DHCP 工作模式 參數設置,TCP server ,TCP client,UDP,透明傳輸 管理程序 超級終端設置 串口程序 NCOM NC10設置軟體 電源和環境要求 電源 DC5V 工作溫度 -10-55 工作濕度 5-95%RH訂購標准配置 NC10 單口RS-232/RS-485串口設備聯網伺服器 統一配件 Window設置程序、使用手冊、電源適配器 選件 30CM串口線,300CM網線各一根

『拾』 現場匯流排 工業乙太網 區別。 真懂的來,菜鳥NO

簡單一點說,現場匯流排,也就是最接近生產工具(機床、電機等)的控制設備,這些設備的控制通常是由繼電器、PLC和變頻器等來控制的,他們通常走的協議(相當於2個人講話用同一種語言一樣)是232、485和CC-Link等等。
而工業乙太網,則是一種傳輸數據的方式。
總結:現場匯流排主要是用來作控制用,乙太網只是為了傳輸數據。
如果要把現場匯流排的數據進行分析或人工干預的話,那麼在現場匯流排與工業乙太網之間加一個網關(通常是一個串口伺服器之類的東西),這樣現場匯流排的數據就可以進入乙太網了,然後就可以和電腦進行通訊了。

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