赫斯曼高可靠性工业网络解决方案

一、工业现场总线解决方案——现场总线的冗余、容错结构
各种现场总线，诸如Profibus、FIP、WorldFIP、Modbus Plus或Genius Bus等，它们的通信等级一般都最接近于控制过程，因此有最严格的实时性和可靠性要求。现场总线也有各种各样的冗余概念。在大多数应用中，冗余环结构是最经济的。与物理层、控制器和I/O的完全双冗余相比，超级冗余环（HIPER-Ring）以相当低的成本大大提高了工厂设备的可靠性。例如，如果联接的线缆发生一处故障，环形结构将转换为通信功能相同的总线结构，从而排除这一故障的影响。通常用户在应用级不会发现这个网络重组过程。因此，我们的网络设备提供了一个故障信号触点以通知服务和维护人员发生报警。
线路故障时的网络重组时间只在数条信息的数量级——这是通过每个光纤模块对于环的连续动态监测实现的，而无需具有特殊设置的控制单元。

二、工业以太网解决方案——以太网冗余容错结构
以太网在过去很长时间内被认为不适合工业应用。目前以太网正处在它的第二次革命过程中，它以风暴般的速度迅速占领了自动化市场。如今的以太网与25年前的CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）已经没有太多的联系，可以完不犹豫地采用“实时性”这样的术语对它加以描述。即使传统的总线结构，过去因为各网络设备分享带宽并因此不可避免地产生瓶颈和冲突，现在也可以用于现代工业网络。
传统的以太网需要最多1.2毫秒才能传输1518个字节的数据包；而快速以太网的传输时间仅为120微秒。如果采用千兆以太网，则可将传输时间减少到12微秒。以太网的发展还远没有结束。从2002年6月13日起，IEEE已经开始规划10G的以太网标准——IEEE802.3ae。

三、今天以太网成功的基石——快速以太网和交换技术
现代以太网标准，比如交换、全双工传输、实时数据优先级、带宽从10Mbps到100Mbps甚至1000Mbps的发展，使以太网标准成为透明的工业自动化网络的首要选择。
快速以太网被广泛接受的一个主要原因是它与以太网的极大相似性。实质上，快速以太网是基于以太网的双绞线标准（10Base-T）之上发展起来的，但是传输速度为后者的10倍，达到了100Mbps。而且在大多数情况上，仍然可以延用现有的布线。
交换技术的引入使将网络划分为多个冲突域成为可能。这样点对点的传输意味着不再有冲突。交换机可以学习网络终端设备的地址并将数据只传输到需要它的地方，从而大大降低了网络上的流量。因此可以根据需要对网络进行扩展，两台交换机之间的传输距离，采用多模光纤可以达到4km，而采用单模光纤可以达到100km。此外，全双工工作方式实际上将带宽扩大为原来的两倍（发送和接收同时进行）。交换机也使10Mbps和100Mbps技术相结合成为可能。快速以太网交换技术的另一个成功因素在于它可以逐渐采用新的技术，换句话说，不必一次改变整个网络，可以一点一点将传统的以太网移植到100Mbps快速以太网。
工业自动化的现代概念越来越多地要求新的网络技术必须满足现有的对鲁棒性，尤其是可靠性方面的特殊需求。网络可靠性也因而成为新网络方案被接受的主要因素。对于企业管理者来说，网络故障造成的生产停顿代价高昂，因此需要一个可靠而且容错的网络系统。
采用以太网交换技术，将网络故障限制在个别的子网段范围以内，赫斯曼采用抗干扰的光纤介质和集成的冗余机制提高了网络的可靠性，从而为生产系统的正常运行提供了保障。
过去由于没有其它方法，冗余网络大多采用双总线方式予以实现。现在以太网和交换技术使建立简单的冗余环成为可能。仅需要在总线网络的两端之间增加一条连接就可以实现高效高性价比的冗余了。

四、赫斯曼的冗余等级
赫斯曼的HUB和交换机可以构成环形结构用于要求高实时性高数据传输可靠性的场合。网络的冗余机制能够检测网络故障并瞬时激活备用系统，使传输介质发生故障时网络亦能正常工作。
拥有专利的共享以太网环
赫斯曼的HUB系统可以用于建立环形结构的共享以太网，在发生多处故障的情况下网络也可以保持完全的可操作性。赫斯曼的HUB具有一项特殊功能，当链路发生故障时，能在20毫秒时间内切换到冗余连接。

五、交换式快速以太网冗余环
赫斯曼工业级卡轨系列交换机（RS2-XX/XX和MICE系列）允许形成封闭的“总线”结构，从而形成图3、4、5所示的冗余环。工业级卡轨系列交换机（RS2-XX/XX和MICE系列）的一个重要功能是内置了冗余管理器，支持超级冗余环。如果发生连接故障时，环形结构可以在小于300毫秒的时间内切换成具有全部传输能力的总线结构，并且在环上最多可有50台交换机。对于较小规模的环，切换时间要更快。赫斯曼的这一特点保证了网络和系统的可靠性，并且可以很容易地实现，性价比很高。