办公以太网和工业以太网的区别PPT文件格式下载.ppt

1、,以太网是开放的标准.以太网使网络的垂直集成成为可能.对比现场总线，以太网提供了更大的通讯带宽以满足多应用集成的需求主要的以现场总线为工业通信技术的制造商转而投奔各自基于标准以太网的工业:DeltaV（Emerson）Modbus/TCP（Modbus）EtherNet/IP（ControlNet DeviceNet）ProfiNet（Profibus）FF HSE（Foundation Fieldbus）PowerLink（CAN Open）,Aspects of Industrial Ethernet,工业以太网和商用以太网区别所在：Environment环境Operation 运行Mai

2、ntenance 维护Management 管理,一些统计数字,Source:Datacom,Network Management Special,Around two thirds of all failures are caused by faults in network components,Investing in operational safety pays,Physical,Data Link,Network,Transport,Session,Presentation,Application,8%,10%,35%,25%,12%,7%,3%,Application progr

3、ams,Network operating system,Network components,Total Cost of Ownership of a Network over 5 years,Source:Gartner Group,结构化布线,结构化布线的好处,简化设计产品可选择余地大兼容性好增加可靠性易于维护,结构化布线标准,ISO/IEC 11801,EN50173,ANSI/TIA/EIA 568-B,术语,CD=Campus DistributorBD=Building Distributor FD=Floor DistributorMD=Machine Distributor（

4、new:Intermediate Distributor（ID）TO=Telecommunication OutletCP=Consolidation Point,Cabling Structure Office Industry,Office building,Primary cabling,Secondary cabling,Tertiary cabling,Production hall,Layer 1 Layer 2（Layer 3）Layer 4,CP,Physical Cabling Structure,Office:Industry（3 or 4 layers）:,FO（500）

5、E9.10/125 or G50（62,5）/125,FO（500m）E9.10/125 or G50（62,5）/125,CD,BD,FD,TO,CD,BD,FD,MD,FO（1500m）E9.10/125 G50（62,5）/125,FO（500m）E9.10/125 G50（62,5）/125,TP（90m+2*5m）FO G50（62,5）/125,TP（90m+2*5m）FO G50（62,5）/125,Bus cable TP HCS/POF,Transmission media,FO（1500m）E9.10/125 G50（62,5）/125,Users Range TP,TO,

6、Machine,CP,Primary,Secondary,Tertiary,Choosing Fiber,多模光纤还是单模光纤?多模光纤距离短不同的线径单模光纤距离远,Choosing Twisted Pair,What is Twisted Pair Cable?双绞线缆采用绞和的方式以避免线缆之间的串扰非屏蔽双绞线半屏蔽双绞线全屏蔽双绞线Cat5e？Cat6？单芯线？多芯线？,Other Considerations,可能降低线缆性能甚至是破环线缆的原因Abrasion（磨损）Bending（弯曲）Impact（碰撞）Tension/Stretching（拉伸）Crushing（挤压）Cu

7、tting（切断）High or low temperature（高低温）Contact with oil（油污）Exposure to UV light（暴露在紫外线照射下）Immersion in water（浸水）,连接器,The issues灰尘/水振动双绞线“Industrialized”RJ45M12光纤M12-MicroFX,自适应/自动交叉,自适应速度双工模式IEEE802.1x流量控制双方都自适应才能自适应自动交叉MDI,MDI-X自动校准发送和接受线对一般必须在自适应功能开启情况下使用（赫思曼交换机则可以单独开启）,交换机的物理特性,Physical Characteris

8、tics,没有“标准的”工业以太网交换机物理特性需与PLC保持一致网络设备不能成为最薄弱的环节,Certifications,MarineSubstationTransportationATEX Zone 2,环境因素,安装方式（DIN or Rack）外形尺寸？固定式还是模块化？工作输入电压范围工作温度范围无风扇散热振动抗电磁干扰性能保护等级（IP20 IP67）电路板保护涂层,Comparison-Physical,Office,Industrial,安装和连接,使用寿命,工作环境,专用网络机柜内 连接标准的台式机工作站打印机等,现场安装（控制柜内或直接安装于自动化设备上，环境恶劣，某些场

9、合甚至要求满足IP67防护等级）连接离散的控制设备和I/O,几年或十几年（没有相应标准可遵循）风扇散热 备件更换：3年 电源（220VAC）,MTBF20年以上（基于MIL-HDBK217F），有些甚至长达100年以上 无风扇散热 备件更换：10年 冗余的电源（24/48VDC，110/220VAC等）,良好（机房恒温，恒湿）无振动、冲击 无重机械负载、无化学物质腐蚀 较低的抗电磁干扰能力,普通或宽温（-40-+70/+85）有具体的抗振动、抗冲击要求 牢固的重机械负载设计、防某些 化学物质腐蚀 较强的抗电磁干扰能力,工业认证,EN60950 FCC Part 15 Class A EN550

10、22,Cul508/1604 Class 1 Div 2 IEC61850-3 IEEE1613、KEMA EN50121、EN50155、ATEX Zone 1&2,可用性,产品可用性产品生命周期替代产品延续性,Before and After,拓扑结构和冗余,Network Topologies 总线型,Network Topologies 星型,Network Topologies 树型,Network Topologies 带有冗余结构的树形,（Rapid）Spanning Tree（快速）生成树,优点标准化向下兼容（STP）可以组建混合型网络结构,Network Topologies

11、 环型,改进的环形,环形不一定需要头尾顺序连接通过合理的设计以避免延时并提供冗余性,HIPER Ring,优点配置简单恢复速度快恢复性能可靠一致降低线缆需求拓扑清晰,缺点非标准化但是,MRPMedia Redundancy Protocol（介质冗余协议）IEC 62439（标准化的工业环网冗余协议）,应用案例 地铁,Multicasting（多播通信）,消息类型,Unicast（单播）目的地终端唯一Broadcast（广播）-子网中的所有终端Multicast（组播）-一组终端,为什么使用组播?,可以在不增加发送源负担的条件下发送数据给多个接收方节省带宽资源实时性好,组播的应用场合?,一般应

12、用Video Conferencing（视频会议）Video Surveillance（视频监控）Software Distribution（软件分发如病毒库更新等）工业应用Producer/Consumer（生产者/消费者）Publisher/Subscriber（发布者/订阅者）,And the issue is?,以太网在设计之初不支持多播以太网将多播以广播看待意味着每台终端设备都将接收到多播数据因此要有个特殊技术可以处理多播数据（IGMP Snooping/querier）赫思曼的二层交换机同时支持IGMP Snooping和Querier,VLAN（虚拟局域网）,Physical L

13、AN,Virtual LANs,Multiple VLANs per Switch,交叉VLAN,二层环境下实现更复杂的访问控制要求不是所有的二层交换机都支持该功能（赫思曼的所有二层交换机均支持该功能）,VLAN Types,VLANs layer 1:基于端口（IEEE 802.1Q）VLANs layer 2:基于MAC地址VLANs layer 3:基于网络地址或协议（IEEE 802.1v）VLANs layer 4-7:基于应用 future,Prioritization（优先级区分）,优先级（服务质量）,Program Updates,Other,6,5,3,1,Control,V

14、oice,Program Updates,Other,Priority,故障设备替换,工业以太网-达到的目标,标准化的故障设备更换方法.故障设备的更换必须尽可能简单、快捷.维护人员需了解的设备知识越少越好.,可选择的方法,Manual configuration using a serial cable（RS232）.Manual configuration via the Ethernet port using special protocolsAutomatic configuration using DHCPProprietary Methods一种外部的可存储交换机配置信息和固件的硬件,可插拔外部存储设备 ACA21-USB,优点故障设备替换无需专业知识降低出错的风险,DHCP Option 82,优点无需专业知识所需硬件开销较小开放的手段,Switch with Option 82,Replacement device,Option 82 Server,地址冲突检测,重复的I