以太網是在IT行業(yè)獲得極大成功的一種局域網技術,具有標準成熟、應用面廣、簡單實用、性能優(yōu)異、性價比高的特點。九十年代以來,開放的潮流席卷整個IT界,越來越多的產品走向標準化,而在各種應用中,采用標準" title="采用標準">采用標準產品組成系統(tǒng)已成為不可阻擋的趨勢。在控制與自動化界,開放同樣成為發(fā)展的主流。
分布式控制系統(tǒng)自1975年誕生以來,系統(tǒng)網絡一直是由各個DCS廠家獨有的技術和產品組成。近年來,DCS的系統(tǒng)網絡已逐步從采用專有技術轉移到了采用在IT業(yè)已成為標準的以太網技術" title="以太網技術">以太網技術,圍繞著如何使常規(guī)的以太網能夠滿足工業(yè)要求,如何形成工業(yè)以太網" title="工業(yè)以太網">工業(yè)以太網的標準也開展了許多研究工作,其最重要的內容是如何保證以太網數據傳輸的時間確定性、信息的完整性和對工業(yè)現場強電磁干擾、惡劣環(huán)境的防護能力等。另外,對于控制系統(tǒng)來說,通信傳輸的可靠性是必須保證的,因此所有DCS的系統(tǒng)網絡都要求冗余,這在以太網中并不是標準功能,而工業(yè)以太網則必須考慮這一點。
很多自動化廠商90年代中后期開發(fā)的DCS,在系統(tǒng)網絡上紛紛采用標準以太網和TCP/IP" title="TCP/IP">TCP/IP協議,該技術方案雖然能很好地解決網絡通訊上的開放性和網絡設備的標準化問題,降低用戶網絡方面的綜合成本,但由于標準以太網技術和TCP/IP協議在設計之初,并非面向有實時性" title="實時性">實時性、確定性和高可靠性要求的工業(yè)應用環(huán)境,標準以太網和TCP/IP協議應用于DCS系統(tǒng)網絡,也帶來了以下兩個問題:
標準以太網CSMA/CD總線訪問機制,無法解決網絡碰撞引起的確定性實時問題,而在網絡冗余設計上,因TCP/IP協議本身的規(guī)定,會造成通信故障診斷延時過長,不能實現及時故障切換的問題;
TCP/IP協議的廣泛應用,無可避免會帶來病毒防范問題,基于標準網絡協議傳播的病毒對DCS系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來額外壓力。
和利時一直關注能夠真正給用戶帶來價值的技術發(fā)展,在2003年即開始著手研究工業(yè)以太網協議。目前已在工業(yè)以太網的若干核心技術,包括保證通信的實時性和確定性、保證網絡的安全性上,取得了階段性的進展。2005年,和利時公司推出了自己的基于以太網的“DRTE”協議,成功解決了上述矛盾,既能充分利用以太網的通用、高帶寬等特性,又能解決“以太網+TCP/IP協議”傳統(tǒng)模式帶來的通信安全性和非確定性實時問題。
DRTE協議可以運行在多種平臺下,如:?Windows2000、Windows2003、WindowsXP、LINUX等,也可在安全系統(tǒng)特殊要求的無操作系統(tǒng)環(huán)境下運行。其主要技術特點為:
●????? 內嵌支持雙網冗余切換,切換時間<1s
●?????? 網絡最大節(jié)點數:255
●?????? 零拷貝技術
●?????? 提供類似UDP協議的基于節(jié)點號加端口的報文收發(fā)接口
●?????? 適應不同廠家的10/1000/1000M標準以太網網卡
DRTE協議給用戶帶來的價值有:
? ●?????實時性:確定性的實時以太網通訊協議
? ●???????開放性:兼容TCP/IP協議(對非實時通道)
●??? ?? 安全性:可預防網絡病毒在DCS中的傳播
●?????? 經濟性:使用標準以太網硬件,降低維護人員培訓成本、備品備件成本
