以太网用于运动控制的三个原因
以太网正成为工业应用中日益重要的网络。就运动控制而言,以太网、现场总线以及其他技术(如组件互连)历来都是相互竞争的,用以在工业自动化和控制系统中获得对一些苛刻要求的工作负载的处理权限。运动控制应用要求确定性(保证网络能够及时将工作负载传送至预定的节点),这是确保位置保持所必需的,这进而又将确保驱动器的精确停止、适当的加速/减速以及其他任务。
标准的IEEE 802.3以太网从未达到这方面的要求。即使全双工交换和隔离域淘汰了过时的CSMA/CD数据链路层,但它还是缺乏可预测性。此外,典型堆栈中的TCP/IP的高度复杂性并未针对实时流量的可靠传送进行优化。因此,现场总线以及带有基于ASIC的PCI卡的PC控制架构一直是常见的运动控制解决方案。
工业以太网的协议结构包含哪几层;信息化以太网测试调试

10M/100M/1000M以太网的测试
对于10M/100M/1000M以太网的信号质量测试,由于比较大信号波特率是125MBaud, 且信号的边沿并不太陡,因此使用1GHz以上带宽的示波器就足够了。除此以外,为了方便 地把RJ-45接口上信号引出、加入传输线模型、提供信号端接并进行以太网信号的分析,还 需要有相应的测试夹具,图7.14是典型的以太网测试夹具。
以 太 网测试夹具上划分了不同的区域,可以分别进行10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的测量,另外还有专门区域可以连接矢量网络分析仪进行回波损耗的测量。夹具附带的校准板可用于回波损耗的测量时进行网络仪校准。 信息化以太网测试调试车载以太网实施及验证的要求;

工业以太网的协议结构包含哪几层
当以太网用于信息技术时,应用层包括HT-TP、FTP、SNMP等常用协议,但当它用于工业控制时,体现在应用层的是实时通信、用于系统组态的对象以及工程模型的应用协议,至21世纪,还没有统一的应用层协议,但受到支持并已经开发出相应产品的有4种主要协议:HSE、Modbus TCP/IP、ProfINet、Ethernet/IP。
工业以太网的优点有哪些
1、应用
以太网是应用的计算机网络技术,几乎所有的编程语言如Visual C++、Java、VisualBasic等都支持以太网的应用开发。
2、通信速率高
10、100 Mb/s的快速以太网已开始广泛应用,1Gb/s以太网技术也逐渐成熟,而传统的现场总线比较高速率只有12Mb/s(如西门子Profibus-DP)。显然,以太网的速率要比传统现场总线要快的多,完全可以满足工业控制网络不断增长的带宽要求。
千兆以太网前端
典型的以太网前端使用 RJ45 端口,可用于全双工传输。能实现这一点是因为连接器中包含两对信号线,每个方向一对(差分电压)。IEEE 标准要求RJ45 使用变压器实现电气隔离。变压器可以保护设备免受线路高压,或者设备之间的电位差引起的损害。千兆以太网接口的电路
千兆以太网接口分立电路网络变压器(LAN变压器)是设备连接网线的接口。在设备和线缆之间的变压器能够提供必须的隔离,同时匹配阻抗和实现差分。此外,变压器还能保护设备免受瞬态干扰,并抑制设备内部、外部线缆和设备之间的共模信号,同时不能影响信号收发性能,必须能够达到1Gbit/s的数据传输速率。另外还需要一些器件满足匹配和电磁兼容(EMC)测试。
以太网交换机连接方法;

高速以太网
快速以太网:快速以太网(FastEthernet)也就是我们常说的百兆以太网,它在保持帧格式、MAC(介质存取控制)机制和MTU(比较大传送单元)质量的前提下,其速率比10Base-T的以太网增加了10倍。二者之间的相似性使得10Base-T以太网现有的应用程序和网络管理工具能够在快速以太网上使用。快速以太网是基于扩充的IEEE802.3标准。
千兆以太网:
千兆位以太网是一种新型高速局域网,它可以提供1Gbps的通信带宽,采用和传统10M、100M以太网同样的CSMA/CD协议、帧格式和帧长,因此可以实现在原有低速以太网基础上平滑、连续性的网络升级。只用于PointtoPoint,连接介质以光纤为主,比较大传输距离已达到70km,可用于MAN的建设。
由于千兆以太网采用了与传统以太网、快速以太网完全兼容的技术规范,因此千兆以太网除了继承传统以太局域网的优点外,还具有升级平滑、实施容易、性价比高和易管理等优点。
千兆以太网技术适用于大中规模(几百至上千台电脑的网络)的园区网主干,从而实现千兆主干、百兆交换(或共享)到桌面的主流网络应用模式。
小知识:千兆以太网的优势是同旧系统的兼容性好,价格相对便宜。在这也是千兆以太网在同ATM的竞争中获胜的主要原因。
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10GBase-T/MGBase-T/NBase-T的测试
10GBase-T是IEEE在2006年推出的10G以太网的标准,用于在服务器、数据交换机间用双绞线和RJ-45接口实现10Gbps的信号传输。10GBase-T的实现方法与1000Base-T的实现方法类似,都是同时在4对双绞线上进行双向的数据传输,但是采用了更复杂的信号调制技术(PAM-16)、更高级的噪声抑制(Tomlinson-HarashimaPrecoding信道均衡)、更复杂的编码方法(加扰/解扰、LDPC编码)以及更好的传输网线(6类线)来实现10Gbps的以太网信号传输。在CAT6a或更好的网线上,10GBase-T信号可以传输100m,在普通的CAT6网线上,传输距离可到30多米。图7.19是10GBase-T以太网的总线架构。 信息化以太网测试调试