浅论工业以太网技术

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1、浅论工业以太网技术1.工业以太网技术的产生传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础。随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高，工业控制网络所负担的工作越来越重。与数据信息网络不同，工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。工业控制网络作为一种直接面向生产过程的特殊网络，肩负着工业生产一线的测量与控制信息传输的任务，它通常应满足强实时性、高可靠性、恶劣的工业现场环境适应性等特殊要求。它的发展经历了DCS、FCS、工业以太网等几个阶段。DCS是工业控制系统的第一代主力军。随后，FCS取而代之，开创了工业控制网络发展的新局面。FCS的具有较

2、高的可靠性、实时性和抗干扰能力，并且结构简单、易于维护、节省设备投资，这些使它在工业领域得到了广泛应用。但是由于FCS协议种类繁多，实现兼容与互操作十分困难。于是现场总线开始转向以太网以太网（Ethernet）技术支持几乎所有的网络协议，所以在数据信息网络中得到广泛应用，具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备多等多方面的优势，以太网在工业企业信息化系统中的管理层、监控层得到了广泛应用，以太网直接向下延伸应用于工业测控系统的现场设备层网络，成为工业控制网络发展的必然趋势。工业以太网是基于IEEE802.3(Ethernet)的强大的区域和单元网络。利用工业以太网，S

3、IMATICNET提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。企业内部互联网(Intranet)，外部互联网(Extranet)，以及国际互联网(Internet)提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M波特率快速以太网(FastEthernet，符合IEEE802.3u的标准)也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。2.以太网技术的优势工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上与商用以太网（即IEEE802.3标准）

4、兼容，但是实际产品和应用却又完全不同。这主要表现普通商用以太网的产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面不能满足工业现场的需要。故在工业现场控制应用的是与商用以太网不同的工业以太网。然而工业以太网的优势在哪里呢？一、应用广泛以太网是应用最广泛的计算机网络技术，几乎所有的编程语言如VisualC++、Java、VisualBasic等都支持以太网的应用开发。二、通信速率高10、100Mb/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，而传统的现场总线最高速率只有12Mb/s（如西门子Profibus-DP）。显然

5、，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。三、资源共享能力强随着Internet/Intranet的发展，以太网已渗透到各个角落，网络上的用户已解除了资源地理位置上的束缚，在联入互联网的任何一台计算机上就能浏览工业控制现场的数据，实现“控管一体化”，这是其他任何一种现场总线都无法比拟的。四、可持续发展潜力大5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrail

6、transitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve-5-以太网的引入将为控制系统的后续发展提供可能性，用户在技术升级方面无需独自的研究投入，对于这一点，任何现有的现场总线技术都是无法比拟的。同时，机器人技术、智能技术的发展都要求通信网络具有更高的带宽和性能，通信协议有更高的灵活性，这些要求以太网都能很好地满足。五、重要性能工业以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网

7、络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显：（一）Ethernet是全开放、全数字化的网络，遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。（二）以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络。（三）软硬件成本低廉