网络实时通信技术工业控制研究

网络实时通信技术工业控制研究

摘要:

如今我国工业迎来全新改革发展机遇,特别是网络实时通信技术支持使得工业自动化控制目标得到全方位的贯彻落实。笔者的任务便是针对网络通信技术特性,其在工业控制期间的适用问题,以及日后网络实时通信技术的控制要点等内容,加以有序论证。

关键词:

网络;实时通信;工业控制;自动化

结合以往实践经验整理论证,在网络实时通信技术贯穿融入工业自动化生产空间之后,有关工业生产的不同工序流程得到一定程度的技术积累并且呈现出愈加可观的改革发展趋势。不过网络实时通信技术目前仍旧存在一定的漏洞,如若想要确保今后在工业领域愈加自然可靠地沿用,并且顺势带动自动化发展进程,就必须预先制定出合理的革新调试方案。

1网络通信技术的特性

如今网络通信技术开始在我国各类产业领域之中融入,不过因为其主张沿用CSMA/CD协议进行相关介质访问,使得该类技术不可避免地呈现出实时和确定性不理想的状况。如带有冲突检测的载波在针对多路访问现象进行动态化监察与发送报文过程中,一旦说遭遇网络运行过于繁忙的状况,要持续到空闲状态再予以监听。可与之相互矛盾的是,大多数节点在发送报文期间,仍需同步承担网络整体监听的重大任务,像这样持续到网络重新空闲时再发送报文,不单单会全面增加数据信息传输消耗的时间,严重情况下会直接发生无法顺利传送的现象。以上结果充分表现出当前我国网络通信运行确定和实时性不佳的状况。

2现阶段网络通信技术在工业环境中的适用问题

网络通信技术无法提供电源,因此在工业环境中沿用期间,需要额外提供电缆等辅助性器具进行供电,可归根结底来讲,以太网自身也并非完全安全的系统。正如前面内容强调,以太网沿用的是CSMA/CD协议的介质访问模式,这类技术模式不单单难以全方位迎合工业生产实时性控制需求,并且存在严重的不确定特性。须知以太网开发设计的初衷,就是在办公室和商业领域之中调试现场总线之间不兼容等挑战困境基础上,为各类公司控制器之间数据高速实时化传输提供保障。相比之下,在工业自动化领域之中应用,则存在许多有待解决的问题。

3新时代下网络实时通信技术在工业控制领域中的合理化应用措施

面对以太网本身的不确定性和工业环境不适应性等消极状况,有关工作人员必须尽快予以解决。毕竟唯独在实时性的通信网络条件支持下,有关生产现场中的相关设备故障信息才会在第一时间内精准地传输到上级。至于工业自动化领域中沿用网络实时通信技术的具体细节则表现为:

3.1借助网络负荷持续降低途径改善数据信息传输速率

须知以太网上传输的数据冲突概率,往往和数据通信量维持正比例关系,就是说当网络内部不存在过多的数据通信现象时,涉及报文冲突的概率自然就会得到合理程度地降低。而诸多实践经验验证,当通信负荷被控制在25以下期间,网络通信过程基本上能够维持畅通效果;而当负荷维持在5以内时,则能够全面规避报文发送的冲突状况。相比之下,在工业控制活动中,当网络负荷维持在10以内期间,部分人员可能认为当中的报文冲突可以成功规避,可现实往往不遂人愿。虽然说冲突概率不是很高,但网络负荷如若低于一定数值指标,将会不利于网络宽带的经济性应用结果。

3.2配合交换机提高网络站点的宽带

传统的网络通信技术的核心控制媒介,主要是共享形式的集线器,不管透过功能或是结构角度审视,该类集线器都归属于物理层的中继器。所以,如若想要将站点衔接到共享式集线器并保证共享一个宽带,并且确保能够顺利地发送和接收相关数据时,就必须全面以太网预设的介质访问模式CSMA/CD协议。需要注意的是,以太网交换机作为一类保留多个端口的开关矩阵,在受控过程中不同端口的数据信息流都维持相对隔离的状态,唯独在相同端口传送的信息流才会发生冲突迹象。换句话说,当下单位端口都可视为一个冲突域,所以可以借助网络负荷予以测试演算,或是配合交换机工作原理将网络加以分割处理。分割各类端口并且衍生出多个数据通道之后,不同端口上的数据,不管是输入或是输出,就不会再过度承受网络介质模式CSMA/CD协议的约束,进一步贯彻落实网络通信不同站点宽带提升的目标。不过该类模式需要投入较多数量的附加成本,特别是在现场仪表之中沿用期间,有关数据存储和转发程序,也会遗留显著的延迟和不确定隐患,所以日后还须技术人员多多地加以改良优化。

4结语

综上所述,随着网络通信技术的持续革新发展,有关其在工业控制领域中的应用融合进程、质量,也需要予以同步改善,其中最需要注意的问题便是网络通信技术的不确定和非实时性。而笔者在此阐述论证的网络负荷降低、网络传输速率提升,以及借助网络交换机来提升内部单位站点宽带等方案,都可以很好地解决网络通信在工业自动化中应用的不确定和实时性不高问题。相信经过持续优化改进之后,势必能够令工业控制行业赢啦愈加美好的发展前景。

作者:赵新亚 单位:沈阳职业技术学院电气工程学院

参考文献:

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