以太网协议标准

PROFINET®

PROFINET®是欧洲一款先进的开放式工业以太网标准,适用于所有工业自动化技术领域。通过这种通信系统,数据可以使用工业以太网在控制器设备和现场设备之间进行实时交换。PROFINET®是PROFIBUS®的后继产品,而PROFIBUS®是一款由PROFIBUS & PROFINET International (PI)用户组织标准化的现场总线协议标准。缆普在进一步开发PROFINET®中扮演着积极的角色。

PROFINET®的RT(实时)变体使控制器设备和现场设备能够进行实时通信,无需在网络组件上放置其他要求,无需任何时钟同步即可交换数据,周期时间约为10毫秒。例如,RT变体用于远程I/O系统。

对于需要时钟同步的特殊应用(例如伺服驱动器同步),必须使用PROFINET®的IRT(同步实时)变体实现控制器设备与现场设备之间的同步通信。IRT网络还对硬件提出了其他要求,并且不再允许使用标准以太网交换机。交换数据的周期时间少于1毫秒。

铜缆和符合PROFINET®标准的组件

铜缆


缆普ETHERLINE®系列兼容PROFINET®的铜缆均带有“PN”或“PNA”、“PNB”或“PNC”字样,清楚表明其适用于PROFINET®应用并显示其型号规格(A=固定安装,B=柔性安装,C=连续弯曲安装,即涉及扭转等)。取决于不同的应用类型,PROFINET®电缆可使用不同的电缆:支持100 Mbit/s的4芯电缆或支持千兆位性能的8芯电缆。

  • Cat.5电缆
  • Cat.6A电缆
  • Cat.7电缆

连接器


您可以在EPIC® DATA中找到匹配PROFINET®的连接器来连接现场设备(RJ45和M12连接器,D或X编码)

  • RJ45可现场配置
  • RJ45顶帽导轨适配器
  • RJ45连接器
  • M12D
  • M12X

跳线


这些预装的数据电缆(包括连接器)丰富了缆普的产品系列,可作为完整解决方案直接用于PROFINET®应用。它不仅能够帮助您节省组装时间,还能防止连接的质量差异,与自由配置的连接器相比,让您获得更高的保护等级。

  • Cat5跳线

交换机


在连接电缆时,ETHERLINE® ACCESS系列可以为PROFINET®(一致性等级CC-B)提供各种紧凑的标准以太网交换机。

  • 用于PROFINET®系统的管理型交换机

光纤电缆和符合PROFINET®标准的组件

光纤电缆

 

PROFINET®系统通常使用光纤电缆来代替铜缆,因为它们具有抗电磁干扰能力,同时可以实现更长距离的数据传输。HIFINIC®系列提供与PROFINET®兼容的光纤电缆,分别是POF和PCF版本。有两种不同的护套设计可选,以适应相关的工业环境和电缆应力。

  • 用于B或C型应用的由聚合物光纤(POF)制成的光纤电缆,双芯光纤电缆版本
  • 用于B型或C型应用的带有塑料包覆的玻璃纤维(PCF)光纤电缆,双芯光纤电缆版本

连接器

 

HITRONIC®系列包括用于双芯电缆的匹配连接器,可将光纤电缆用于PROFINET®数据电缆。

  • POF光纤连接器
  • PCF光纤连接器

其他常见的工业以太网协议标准

缆普在铜缆、光纤电缆和组件类别中结合了以下工业以太网协议标准(如下所述):Modbus TCP、EtherNET/IP、CC-Link IE和POWERLINK。它们可用于以下工业以太网协议标准。

Modbus TCP

 

Modbus TCP是Modbus现场总线系统的以太网对应版本,该系统旨在实现设备之间的串行通信,与物理层无关。为了促进自动化应用中的以太网通信,将传输协议TCP/IP、传输介质以太网(具有更高的传输速率)和实际的Modbus应用协议相结合,以创建一个非常开放的系统,而该系统现已成为工艺自动化的标准之一。

因此,可以将Modbus TCP技术视为一种基于以太网的现场总线解决方案。凭借这一解决方案,消息可以在一个或多个客户端与具有不同总线和网络拓扑的一个或多个服务器之间交换。在此过程中,设备可以并行通信,并发送大量查询/响应。Modbus TCP由Modbus组织维护。

注意,Modbus TCP需要使用至少8芯的铜缆(Cat.6或更高)。

EtherNET/IP

 

EtherNET/IP是一种用于控制系统和自动化系统的工业总线系统,在美国地区广泛使用。

EtherNET/IP使用标准的以太网硬件运行,并使用传输协议TCP/IP和UDP。它还使用了构成网络应用层的应用协议CIP(通用工业协议)。这个开放的工业标准的一个关键优势是:它可以轻松将现有的现场设备与串行RS接口集成在一起。通信服务可为自动化应用提供现场层的周期数据和时间关键数据。 

但由于此类网络能够实现“仅”大约10毫秒的周期时间,因此通信标准本身并不适合处理同步伺服操作的严格实时要求(<1毫秒)。因此,对于需要时钟同步的应用程序,该协议已扩展包括MotionSync和CIPSync。

EtherNET/IP由开放式设备网络供应商协会(ODVA)维护和进一步开发。

缆普是ODVA的成员,并在进一步开发EtherNET/IP系统方面发挥着积极作用。

CC-Link IE

 

在亚洲,CC-Link IE是CC-Link现场总线系统的以太网后继标准。在工业应用中,如果作为现场总线系统的CC-Link达到极限,则功能更强大的CC-Link工业以太网变体将用于管理大量数据。这个用于高速数据传输的标准可提供Gbit级别的性能,同时具有实时协议,可在一个网络中连接多达120个设备。CC-Link IE提供以下版本:CC-Link IE Field(用于在现场层交换数据)、CC-Link IE Control(用于控制器层交换数据)、CC-Link IE Safety(用于链接安全控制器以进行安全通信)和CC-Link IE Field Motion(用于同步伺服驱动器)。

缆普是CLPA(CC-Link Partner Association)用户组织的成员,并在进一步制定标准方面发挥着积极作用。以下提供的许多组件均已根据CLPA规范进行了认证。

POWERLINK

 

POWERLINK是一种开放的实时协议,增强了以太网技术功能。它是当前自动化技术中较为先进的实时以太网系统。在这一网络中,等时周期实现了小于200μs的周期时间和小于1μs的定时精度,以进行确定性数据交换;多达240个节点彼此之间精确同步,集成了不同的网络类型,还可以自由选择拓扑。它还为与设备配置或诊断相关的非时间关键数据建立了时间窗口。POWERLINK利用基于IP的协议(例如UDP和TCP)和CANopen配置文件。它也确保了IT的互操作性。主节点和从节点(管理节点和受控节点)无需特殊硬件。

EPSG(Ethernet POWERLINK Standardization Group)正在进一步开发POWERLINK。

用于IE协议的铜缆和组件

铜缆、连接器和跳线
选择组件时请注意,如果连接器属于较低类别,则该连接器会限制电缆的传输属性。

  • Cat.5/5e电缆和连接器
  • Cat.6电缆
  • Cat.6A电缆
  • Cat.7电缆

交换机

  • 管理型和非管理型交换机

用于IE协议的光纤电缆和组件

光纤电缆

除了铜缆,工业通信系统还使用光纤电缆,因为它们具有抗电磁干扰能力,同时可以实现更长距离的数据传输。HITRONIC®系列包括用于Modbus TCP、EtherNET/IP、CC-Link IE和POWERLINK的GOF版本的匹配光纤电缆。您可以根据工业环境、波长和传输路径在单模(SM)或多模(MM)光纤电缆之间进行选择。

  • 由玻璃光纤(GOF)、单模或多模制成的光纤电缆

连接器
如果您是经验丰富的电缆组装人员,并且熟悉粘合和抛光工艺,缆普可提供适用于不同类别的GOF型LC、SC、ST和FC连接器。

  • 连接器

尾纤、跳线和干线

为了获得理想的预装玻璃纤维电缆,实现优异的光纤质量,我们提供丰富的附件供您选择。我们提供一侧配有连接器的尾纤,其可以通过拼接连接到现有安装电缆上;还提供两侧配有连接器的跳线,可以直接连接两个有源光学元件。

此外,您也可以与我们联系获得量身定制的光纤电缆组件(干线系统)。即插即用的电缆系统将显著减少现场所需的工作量,助您事半功倍。

  • SIMPLEX尾纤(1组12个),标准长度为2米
  • DUPLEX单根跳线,标准长度为2米
  • 应要求提供干线系统

交换机

为了安全可靠地互连工业以太网系统中的各个参与者,玻璃纤维网络也需要有源网络组件。两个带有SFP端口的管理型LAPP交换机(用于连接光纤电缆)提供100 Mbit/s或1 Gbit/s的版本,可用于单模或多模数据传输。

  • 带有光纤电缆端口的交换机,用于玻璃纤维电缆(即将推出)