Узнай много полезной информации

Что означают скорость передачи данных, скорость передачи данных в бодах и время цикла в промышленных сетях?

Для промышленных сетей двумя наиболее важными факторами производительности являются детерминизм и скорость. Другими словами, промышленные сети должны быть способны передавать данные в определенный, предсказуемый период времени, и они должны делать это как можно быстрее. При описании скорости сети обычно используются три спецификации: ширина полосы данных, скорость передачи данных в бодах и время цикла. 

Здесь мы рассмотрим, как связаны эти три показателя скорости сети и какой из них обычно считается наиболее важным для промышленных сетей. Ширина полосы данных: Одним из показателей скорости сети является ее битовая скорость (bitrate) — количество битов, которое она может передавать за период времени, обычно выраженное в килобитах в секунду (Кбит/с или Kbps), мегабитах в секунду (Мбит/с или Mbps) или гигабитах в секунду (Гбит / с или Gbps). В сетевой терминологии ширину полосы передачи данных иногда называют пропускной способностью сети — например, EtherCat G часто описывается как имеющая "пропускную способность" 1 Гбит/с. 


Время цикла: Промышленные сети Ethernet используют фреймы Ethernet для передачи данных. Фрейм содержит идентифицирующую информацию, такую как адреса источника и назначения, а также информацию для проверки ошибок. Фактическая часть данных обычно может составлять до 1500 байт (1 байт = 8 бит).

Время цикла: Промышленные сети Ethernet используют фреймы Ethernet для передачи данных. Фрейм содержит идентифицирующую информацию, такую как адреса источника и назначения, а также информацию для проверки ошибок. Фактическая часть данных обычно может составлять до 1500 байт (1 байт = 8 бит). 


Бит или байт? Бит - это количество цифровых данных, представленных либо как "0", либо как "1"."В то время как единица измерения “бит” используется при обращении к объему передаваемых данных, единица измерения “байт” используется при обращении к размеру набора данных. (Один байт равен 8 битам). Например, скорость загрузки и выгрузки, рекламируемая интернет-провайдерами, указана в битах в секунду (обычно Мбит / С), но емкость хранилища данных на вашем компьютере указана в байтах (например, 2 ГБ или 1 ТБ). Обратите внимание, что в аббревиатурах единиц измерения буква”b”, представляющая “бит”, строчная (Мбит, Мbps), а буква “B”, представляющая “байт”, прописная (KB, МB, GB). 

Baud

Термин " БОД " относится к сигналу, по которому передаются биты данных. Этот сигнал претерпевает изменения — в терминах напряжения, частоты или фазы — несколько раз в секунду, и эти изменения называются изменениями символов или иногда сигнальными событиями. Термин " БОД " является выражением скорости изменения символа: 1 БОД (Bd) равен одному изменению символа в секунду. Если сигнал имеет только два состояния, и каждое состояние несет один бит, то скорость передачи данных и скорость передачи данных в бодах (иногда называемая “скоростью передачи данных” или “скоростью передачи сигнала”) равны. Однако символы могут иметь более двух состояний, поэтому в одном сигнале может передаваться несколько битов. В этих случаях скорость передачи данных (bps) будет выше скорости передачи данных в бодах (Bd). Скорость передачи данных чаще используется для описания скорости промышленных сетей, чем скорость передачи данных в бодах, хотя скорость передачи данных все еще используется в некоторых контекстах. И нередко можно встретить передачу в бодах трактуемую в разрезе передачи данных, заданную в битах в секунду — "скорость передачи данных (baud rate) = 100 Мбит / с", например, — хотя на самом деле это скорость полосы пропускания - bit rate.

Время цикла 

Время цикла в промышленной сети - это время, необходимое для передачи данных от ведущего устройства (контроллера) ко всем узлам (устройствам) в сети, а затем обновленные данные возвращаются в контроллер. В отличие от скорости передачи данных в битах или бодах, существует множество переменных, влияющих на время цикла, включая объем передаваемых данных, количество узлов в сети, длину сетевого кабеля, наличие концентраторов и коммутаторов, а также задержки обработки, присущие самим сетевым устройствам. 


Ethercat

EtherCat - это промышленная сеть Ethernet, которая посылает один кадр, содержащий все необходимые данные, на каждый узел или устройство в сети. Время цикла сети EtherCAT - это время, необходимое для перемещения кадра от ведущего устройства ко всем узлам и обратно к ведущему устройству.


Время цикла, как правило, является наиболее важным показателем скорости для промышленных сетей, поскольку оно определяет, как быстро устройства — сервоприводы, переключатели и исполнительные механизмы — могут быть обновлены, чтобы гарантировать, что система ведет себя так, как задумано. Например, в станкостроительном применении драйвер шпинделя должен своевременно получать обновленные команды крутящего момента, чтобы исправить любые ошибки в положении и предотвратить операции, которые могут привести к браку, переделке или, возможно, даже повреждению станка. Вот почему многие промышленные протоколы Ethernet были разработаны с явной целью минимизации времени сетевого цикла-для удовлетворения требований все более сложного, многоосевого, скоординированного движения.