工业以太网的协议结构包含哪几层
当以太网用于信息技术时,应用层包括HT-TP、FTP、SNMP等常用协议,但当它用于工业控制时,体现在应用层的是实时通信、用于系统组态的对象以及工程模型的应用协议,至21世纪,还没有统一的应用层协议,但受到支持并已经开发出相应产品的有4种主要协议:HSE、Modbus TCP/IP、ProfINet、Ethernet/IP。
工业以太网的优点有哪些
1、应用
以太网是应用的计算机网络技术,几乎所有的编程语言如Visual C++、Java、VisualBasic等都支持以太网的应用开发。
2、通信速率高
10、100 Mb/s的快速以太网已开始广泛应用,1Gb/s以太网技术也逐渐成熟,而传统的现场总线比较高速率只有12Mb/s(如西门子Profibus-DP)。显然,以太网的速率要比传统现场总线要快的多,完全可以满足工业控制网络不断增长的带宽要求。
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千兆以太网前端
典型的以太网前端使用 RJ45 端口,可用于全双工传输。能实现这一点是因为连接器中包含两对信号线,每个方向一对(差分电压)。IEEE 标准要求RJ45 使用变压器实现电气隔离。变压器可以保护设备免受线路高压,或者设备之间的电位差引起的损害。千兆以太网接口的电路
千兆以太网接口分立电路网络变压器(LAN变压器)是设备连接网线的接口。在设备和线缆之间的变压器能够提供必须的隔离,同时匹配阻抗和实现差分。此外,变压器还能保护设备免受瞬态干扰,并抑制设备内部、外部线缆和设备之间的共模信号,同时不能影响信号收发性能,必须能够达到1Gbit/s的数据传输速率。另外还需要一些器件满足匹配和电磁兼容(EMC)测试。
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以太网分类
一、标准以太网开始以太网只有10Mbps的吞吐量,它所使用的是CSMA/CD(带有检测的载波侦听多路访问)的访问控制方法,通常把这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质,那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE802.3标准,下面列出是IEEE802.3的一些以太网络标准,在这些标准中前面的数字表示传输速度,单位是“Mbps”,的一个数字表示单段网线长度(基准单位是100m),Base表示“基带”的意思,Broad“带宽”。·10Base-5使用粗同轴电缆,比较大网段长度为500m,基带传输方法;·10Base-2使用细同轴电缆,比较大网段长度为185m,基带传输方法;·10Base-T使用双绞线电缆,比较大网段长度为100m;·1Base-5使用双绞线电缆,比较大网段长度为500m,传输速度为1Mbps;·10Broad-36使用同轴电缆(RG-59/UCATV),比较大网段长度为3600m,是一种宽带传输方式;·10Base-F使用光纤传输介质,传输速率为10Mbps;
交换机的工作过程可以概括为“学习、记忆、接收、查表、转发”等几个方面:通过“学习”可以了解到每个端口上所连接设备的MAC地址;将MAC地址与端口编号的对应关系“记忆”在内存中,生产MAC地址表;从一个端口“接收”到数据帧后,在MAC地址表中“查找”与帧头中目的MAC地址相对应的端口编号,然后,将数据帧从查到的端口上“转发”出去。交换机分割域,每个端口成一个域。每个端口如果有大量数据发送,则端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中,在轮到发送时再发送出去。车载以太网的典型链路模型;
以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机,以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。以太网交换机的结构是每个端口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对端口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,进行无地传输数据。
以太网交换机特点:
1、以太网交换机的每个端口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式。
2、交换机能同时连通许多对的端口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,进行无地传输数据。3、用户独占传输媒体的带宽,若一个接口到主机的带宽是10Mbit每秒,那么有10个接口的交换机的总容量是100Mbit每秒。这是交换机的比较大优点。 1000Base-T的信号传输方式;上海以太网测试市场价价格走势
以太网设备如何同时使用电缆传输数据和供电?上海以太网测试市场价价格走势
以太网用于运动控制的三个原因
以太网正成为工业应用中日益重要的网络。就运动控制而言,以太网、现场总线以及其他技术(如组件互连)历来都是相互竞争的,用以在工业自动化和控制系统中获得对一些苛刻要求的工作负载的处理权限。运动控制应用要求确定性(保证网络能够及时将工作负载传送至预定的节点),这是确保位置保持所必需的,这进而又将确保驱动器的精确停止、适当的加速/减速以及其他任务。
标准的IEEE 802.3以太网从未达到这方面的要求。即使全双工交换和隔离域淘汰了过时的CSMA/CD数据链路层,但它还是缺乏可预测性。此外,典型堆栈中的TCP/IP的高度复杂性并未针对实时流量的可靠传送进行优化。因此,现场总线以及带有基于ASIC的PCI卡的PC控制架构一直是常见的运动控制解决方案。
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集线器的工作特点: 集线器多用于小规模的以太网,由于集线器一般使用外接电源(有源),对其接收的信号有放大处理。在某些场合,集线器也被称为“多端口中继器”。 集线器同中继器一样都是工作在物理层的网络设备。 共享式以太网存在的弊端:由于所有的节点都接在同一域中,不管一个帧从哪里来或到哪里去,所有的节点都能接受到这个帧。随着节点的增加,大量的将导致网络性能急剧下降。而且集线器同时只能传输一个数据帧,这意味着集线器所有端口都要共享同一带宽。 千兆以太网的测试模式设置寄存器定义;中国香港以太网测试产品介绍 以太网帧的概述: 以太网的帧是数据链路层的封装,网络层的数据包被加上...