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全双工交换式以太网在楼宇自控系统中的应用分析

 

针对传统以太网采用带有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)的媒质访问协议给工业控制带来实时性差的弱点,分析了全双工交换式以太网应用于楼宇自控系统的可行性,并对其进行了介绍,分析了其优点。在以太网一网到底结构的楼宇自控系统中采用全双工交换式以太网,对典型的二级交换网络结构进行了实时性计算,结果表明采用这样的以太网通信方式能保证楼宇自控系统中的实时性要求。

以太网已经开始进入工业控制领域并展现了非常好的前景,楼宇自控领域可以认为是工业控制领域向建筑物内的延伸,以太网应用于楼宇自控系统也将成为楼宇智能控制中的主流技术之一。对于采用CSMA/CD的媒质访问方法的以太网来讲,其实时性和确定性不好,使得它应用于工业控制领域受到很大限制。随着以太网通信速率的提高、网络负荷减轻、传输时延减少和网络碰撞几率下降,这种情况得到了很大的改观。如果采用全双工交换式以太网技术,则使以太网交换机的各端口之间数据的传输不再受CSMA/CD媒质访问控制方式的制约。使用全双工通信方式使端口间两对双绞线(或两根光纤)上分别同时接收和发送数据,而不发生冲突,使数据传输效率大幅度提高。全双工交换式以太网的出现,克服了传统以太网的共享公共传输媒体和半双工传输的弱点,实现了站点独占传输媒体并同时收发数据,也减少了网络上的数据碰撞。

由于这样的原因,全双工交换式以太网在工业控制领域成为一种控制实时性好、可靠性高的控制网络方案,同样可以应用到楼宇控制领域,使用全双工交换式以太网是构建楼宇自控系统控制网络的一种完全可行和可靠的先进技术。

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作者:戴正伟 张少军 来源:《电气应用》2011年第30卷第2期 点击数: 发布时间:2014年02月09日
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