一、可靠性
在工业现场环境中,可靠性毫无疑问是***重要的一点。工业自动化网络可以通过提高网络设备的硬件条件以及网络结构两点来提供更加可靠的通讯链接。从硬件角度来讲,我们需要考虑的因素有:设备硬件对工作环境的耐受力:诸如工作温度范围、EMC电磁兼容性、安装以及供电方式等。
工业以太网设备区别于商用以太网设备,一般都采用更加适合现场机柜安装的紧凑设计与导轨安装方式。为了避免因旋转件故障造成的设备损坏,还应当选择无风扇设计的硬件设备。在产品的参数描述中,应当具有关于工作温度范围、电磁兼容性的详细描述。并附有相关准入标准的证明。
相关行业组织所能提供的认证及标准。在不同行业的现场应用环境中,应当注意选择的设备应具有相应行业组织给出的认证。
二、实时性
早先在自动化领域中,以太网得不到认可便是因为其实时特性较差。随着交换式以太网的出现,全双工通讯使以太网的实时性能大大提高。在提供了可靠连接的基础上,工业以太网设备良好的实时性同样重要。在不同的应用环境中,系统可以忍受的响应时间与抖动大不相同。自动化网络中的数据帧在从一台设备转发至另一台设备的每次过程中都会产生一定延时。
因此,选择工业以太网交换机首先需要考虑的是交换机对于数据帧转发过程中的端口时延。在标准的工厂自动化控制系统中,系统可以容忍的响应时间不超过10毫秒,为了控制数据帧从系统顶端到底部的累积时延,选择交换机时,应当注意交换机端口时延这一数值的不应当超过10微秒。
如果是应用于运动控制领域,系统对实时特性的要求大大提高,响应时延要求小于1毫秒,抖动误差不得超过1微秒。这时可选择的交换机范围缩小,***好选用具有ProfinetIRT功能的等时同步实时交换机。在无法使用IRT功能的情况下,至少应当选用具有IEEE1588***同步功能的设备,通过同步时钟来实现软实时。
三、兼容性及安全性
工业以太网与现场总线相比,其***大好处就在于开放透明。工业以太网交换机兼容常规的以太网通讯,并可以适应各种特殊的工业以太网标准。首先。工业以太网交换机以及其他工业以太网的组件都应当是可以使用标准的TCP/IP协议进行通讯的。无论任何情况下,工业以太网设备与商用以太网设备间不应存在任何不兼容问题。其次,对应不同的工业现场总线解决方案,工业以太网设备应当具有相应的能力与其兼容。