影响网络带宽的因素
带宽被定义为电路的承载能力。对于数字电路,通常以比特每秒为单位,对于模拟电路,通常以赫兹为单位。虽然硬连线网络也受到其设备和微处理器速度的限制,但典型的4- 20ma信号通过典型的18号线通常有大约10ms的响应时间。
带宽被定义为电路的承载能力。对于数字电路,通常以比特每秒为单位,对于模拟电路,通常以赫兹为单位。虽然硬连线网络也受到其设备和微处理器速度的限制,但典型的4- 20ma信号通过典型的18号线通常有大约10ms的响应时间。现场总线响应时间可以从2-50毫秒或更长。
“网络带宽可以归结为两个指标:1)每秒事务数——网络每秒完成多少个通信周期;2)延迟——从你想要的时间获得数据需要多长时间?”HART通信基金会的总工程师Wally Pratt说。“当你谈论吞吐量,每秒字节数时,延迟意味着你可以测量多少次你的主要变量?当你在谈论一个多路网络时,你必须用每秒的事务数除以网络上的设备数量,这将显示你可以与每台设备通话的次数。然后,你必须问自己,这段时间够申请吗?”
作家兼顾问Perry Marshall补充说,用户需要确定他们的速度和数据需求。您的I/O设备是否需要每2毫秒扫描一次?或者500ms可以吗?你的设备发送的数据是几比特,还是几百字节?您是否在同一网络中混合使用简单和复杂的设备?马歇尔问。“要回答这些问题,就要确定设计的‘硬限制’和最坏情况要求。在您选择的特定设备上可以使用哪些网络?如果您需要使用特定品牌的PLC或其他组件,这个问题可能会迫使您采取行动,或者至少限制您的选择。“带宽和速度之间只有一种松散的关系。真正的权衡在于带宽、响应时间、确定性和抗噪性。”
著名现场总线专家迪克•卡罗(Dick Caro)表示:“网络容量的许多改进都是由于用于以更高速率将数据传输到线路的技术的改进。”用户需要确保其生产区域的网络是为实时数据传输而设计的,这意味着在过程应用中响应时间约为1秒,在带有工厂安全开关的应用中响应时间约为5毫秒。
新闻编辑吉姆·蒙塔古,jmontague@reedbusiness.com
现场总线对比图
下面包括直接处理容量和带宽问题的现场总线比较图的部分。完整的图表由前协同微系统公司(现在称为Grid Connect Inc.)开发,包括其他现场总线协议,位于www.synergetic.com/compare.htm.
名字 | Max。设备/距离 | 传输特性 | 数据传输大小 |
Profibus PA / DP | 网段之间127个节点/ 100m,速率为12mbps | DP: 9.6、19.2、93.75、187.5、500 kbps和1.5、3、6、12 Mbps PA: 31.25 kbps | 0 - 244字节 |
设备网 | 64节点/ 500m,取决于波特率 | 500,250,125 KBPS | 8字节可变消息w/碎片用于较大的数据包 |
基金会现场总线(H1) | 在31.25 KBPS的速度下,每段240段和65,000段/1,900米 | 31.25 kbps | 128个八位字节 |
基金会现场总线 | 无限IP寻址/ 2000米在100 Mbps光纤全双工 | 100 Mbps | 不同;使用标准TCP/IP |
工业以太网 | 1024个节点,可通过路由器扩展 | 10,100mbps | 46 - 1500字节 |
Modbus + | 每段32个节点;64 max。/500米/段 | 1 Mbps | 变量 |
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