工业以太网的可靠性和安全性
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发布时间:2010-12-06 11:36:49
发布时间:2010-12-06 11:36:49
传统的Ethernet是为办公自动化的领域应用而设计,并没有考虑工业现场环境的需要(如冗余电源供电、高温、低温、防尘等),故商用网络产品不能应用在有较高可靠性要求的恶劣工业现场环境中。
随着网络技术的发展,上述问题正迅速得到解决。为了解决网络在工业应用领域和极端条件下稳定工作的问题,美国Synergetic微系统公司和德国Hirschmann, Phoenix Contact、Jetter AG等公司专门开发和生产了导轨式集线器、交换机产品并安装在标准DIN导轨上,并配有冗余供电,接插件采用牢固的DB-9结构,而在IEEE802.3af标准中,对Ethernet的总线供电规范也进行了定义。此外,在实际应用中,主干网可采用光纤传输,现场设备的连接则可采用屏蔽双绞线,对重要的网段还可采用冗余网络技术,以提高网络的抗干扰能力和可靠性。
在工业生产过程中,很多现场不可避免地存在易燃、易爆或有毒的气体,应用于这些场合的设备都必须采用一定的防爆措施来保证工业现场的安全生产。现场设备的防爆技术包括两类,即隔爆型(如增安、气密、浇封等)和本质安全型。与隔爆技术相比较,本质安全技术采取抑制点火源能量作为防爆手段,其关键技术为低功耗技术和本安防爆技术。由于目前以太网收发器本身的功耗都比较大,一般都在60~70 mA(5V工作电源),低功耗的以太网现场设备设计难以设计,因此,在目前技术条件下,对以太网系统可采用隔爆防爆的措施,确保现场设备本身的故障产生的点火能量不外泄,保证运行的安全性。
另外,工业以太网实现了与Internet的无缝集成,实现了工厂信息的垂直集成,但同时也带来了一系列的网络安全问题,包括病毒、黑客的非法入侵与非法操作等网络安全威胁问题,对此,一般可采用网关或防火墙等方法,将内部控制网络与外部信息网络系统相隔离,另外,还可以通过权限控制、数据加密等多种安全机制来加强网络的安全管理。