下一代工业以太网交换技术-EOE(Ethernet Over Ethernet)

近几年,工业4.0、智能制造、工业互联网、能源互联网的概念被工业领域所熟知,工业系统工作的方式和理念与传统IT系统比较,有其自身的特点。完全将IT交换技术移植到工业网络里,是无法完全满足工业系统数据通信的要求的。工业通信,需要一种契合工业理念的交换技术,而不仅仅是将IT交换技术包装成工业等级(适应恶劣环境)这么简单。

从工业系统对数据的时效性、可靠性以及维护性的角度去看,服务于工业系统的工业网络应具备三点最基本要求:1.确定性(时延低、抖动小)与非确定性数据的融合;2.提升网络可靠性(消除网络故障时对工业系统的影响)3.网络的可观察性(让用户和系统实时看到数据在网络中的状态)。满足基本需求的前提下,契合工业系统理念的附加属性也应该是网络技术值得探索的方向。首先,网络如何供更可靠的、更高效的、更灵活的时间同步是必须要解决的问题。思考如何将原来的时间同步的标准技术进行优化,形成契合工业领域的要素(冗余、可靠)的时间同步方法,使传统的IT技术具备工业特色。

虽然随着国家战略层面的推动,工业改造和进步势在必行。但这也是一个循序渐进的过程。就现阶段而言,大数据采集是最契合现实基础的工作内容。针对工业的大数据采集,也需要新的网络技术给予支撑。传统的IT技术,想获知一个设备(被采集)的信息时,由采集服务器下发“查询”指令,由被采集设备组织数据报文,回复给采集服务器。这种方式是主动方式。被采集设备的主要工作内容是与其他设备协同工作,完成生产动作。也就是说采集的动作对原本的工作系统造成额外压力,产生畸变。最理想的状态是无畸变的采集。显然,传统IT技术达不到这一点。另一方面从网络的角度来说,附带时间属性的数据对上层应用才最合适。数据的时间是一个平面,才能了解数据之间关联性,才能建立更精准的数据模型。绝大多数工业系统,是不存在统一时间的,而且很多用户设备没能力为数据添加时间属性。这时候,网络能否赋予数据时间属性尤为重要。

上述问题,在完整的EOE技术体系中得以解决,使用EOE技术实现的网络,叫做智能确定性网络IDN

EOE通信架构可以实现:

1.确定性网络

双通道(快速/标准)架构实现确定性,传输时延相对稳定。提供GOS(guarantee of service)保障服务,在多类型业务情况下,保障控制数据或者重要系统数据不受其他数据的影响,每一跳交换机的传输时延在0.8~3us。

  • 多路径传输

数据在网络中从单一路径(传统交换)转变成多条路径同时转发多份相同数据。数据具备更高的可靠性。体现在用户端的效果就是“零自愈”(无缝冗余)的网络,网络中任何故障发生时,用户系统数据零丢包。

  • 智能路由(二层交换)

    二层智能路由是为了打破传统组网拓扑的限制。IDN网络支持任意拓扑(二层交换),且无需网络配置,实现交换机自组网功能。

EOE-确定性网络

下一代工业以太网交换技术-EOE(Ethernet Over Ethernet)
  • 确定性的网络:

传输时延要相对稳定,提供GOS(guarantee of service)保障服务,在大业务量下能保障实时数据的低时延传输(每一跳<3us)。

  • 通过划分通道以及包打断机制实现GOS

    每条通道具备优先级且支持优先通信机制;  高优先级通道打断低等级的通信,从而保障高优先级通道的低时延转发。完成转发后, 低等级通道恢复通信,且在相邻的交换机重组被打断的包,在保障高等级通道的低延时的同时,不影响低等级通道的性能。

EOE-多网融合

下一代工业以太网交换技术-EOE(Ethernet Over Ethernet)

目前,控制自动化集成的程度越来越高,机器视觉,状态检测数据在网络中的比重也在增加。除此之外,视频监控也是工厂、车间必备的系统,然而控制网络与视频监控系统的网络目前还是分别建网。

EOE网络具备确定性网络的属性,可将控制网、视频监控网、数据采集网等多网融合,仍能保证控制数据的低时延传输,每一跳<3us。

  • 现场总线层与以太网层的融合
  • 控制网与视频监控网的融合
  • 控制网与数据采集网的融合
  • 兼容Profinet、EtherCat等以太网控制协议
  • 大幅降低网络建设、施工、运维成本

EOE-二层任意组网

全二层 零自愈 零配置 无风暴

下一代工业以太网交换技术-EOE(Ethernet Over Ethernet)
下一代工业以太网交换技术-EOE(Ethernet Over Ethernet)
下一代工业以太网交换技术-EOE(Ethernet Over Ethernet)

 划分通信区域;
 提升通信效率;
 降低时延及抖动;
 提供更高的冗余性和安全性;
 您能想象到的所有拓扑,EOE都能帮您实现!

什么是EOE的“以太总线”

以太总线使用单播通信来模拟传统的现场总线,实现多个目标同时通信的方式。子系统或单元可以在网络中加入到一条虚拟总线,控制系统可以像传统现场总线的工作方式一样,在EOE网络中工作。

EOE的“以太总线”能做什么

  • 在一条“总线”上的设备可共享同一个MAC地址,甚至相同的IP地址,所有设备等同于一个设备进行对外通信
  • 同一“总线”上的所有设备都可以同时对总线控制器进行通信
  • 一个网络设备(支持多MAC、IP)可以同时加入多条“总线”进行通信或者监听

针对以太总线的特点,我司开发了总线交换机产品,作为以太总线的体现方式之一。

NENET总线交换机在支持传统总线转换器以及交换机的功能的基础上,颠覆性实现了总线—总线的总线交换的技术创新。 在不同的交换机下的设备,可以定义为同一条总线。同一条总线节点由只能按照链状的物理结构进行连接,转变成可在网络中任意位置部署,实现一对多的通信方式。

下一代工业以太网交换技术-EOE(Ethernet Over Ethernet)
  • 虚拟总线
  • 总线数据零自愈冗余
  • 总线线路共享
  • 总线节点任意部署
  • 方便扩容
  • 消除距离对总线波特率的限制

EOE-精准对时应用(IRIG-B over Ethernet)

下一代工业以太网交换技术-EOE(Ethernet Over Ethernet)
  • 整网对时精度<1us
  • 主时钟首先高效率的将所有交换机对时;
  • 对时设备再从本地交换机获取精准时钟
  • 本地交换机可以B码对设备授时
  • 本地交换机分段授时精度<160ns,且与环境(温度、晶振等)无关
  • 业务数据不影响对时精度
  • 大幅降低精准对时成本

了解更多解决方案请咨询:400-0911-761

相关新闻

联系我们

0536-2113677

在线咨询:点击这里给我发消息

邮件:xinruihongye@163.com

工作时间:周一至周五,8:30-17:30,节假日休息

QR code