以太网和现场总线技术

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1、唐济扬：《以太网与现场总线技术》摘耍：本文就以太网在自动化领域应用现状及前景、以太网与现场总线技术等热点问题，从技术比较出发，发农了个人看法。木文认为：以太网在工厂管理层、车间监控层将成为主流技术，与互连网技术结合是未來eManufactory技术基础；在没冇严格时间要求的设备层也将获得一定的发展；但对一般工业网络要求实时性、确定性通信场介，现场总线技术还将处于主导地位；我们必须学会面对一个多种网络技术并存的现实世界。关键字：以太网、现场总线、自动化前言：以太网及TCP/IP通信技术在1T行业获得了很大的成功，成为1T行业应用中首选的网络通信技术。近年來，山于国际现场总线技术标准化

2、工作没冇达到人们理想屮的结果，以太网及TCP/TP技术逐步在H动化行业中得到应用，并发展成为一种技术潮流。以太网在自动化行业中的应川应该区分为两个方面问题，或者说两个层次的问题。一是工厂自动化技术与IT技术结合，与互连网Internet技术结合,成为未来可能的制造业电子商务技术、网络制造技术雏形。人多数E家们对自动化技术这种发展趋势给了肯定的评价。另一个方面，即以太网能否在工业过程控制底层，也就是设备层或称为现场层广泛应用？能否成为庚至取代现冇的现场总线技术成为统-的丄业网络标准？这些问题实为Hiwfl动化行、IM•家们争论的热点。本文将只就这-问题,从以太网与现场总线的技术比较出

3、发，谈谈个人看法。1.以太网指的是什么什么是“以太网”？以及相关的IEEE802.3及TCP/IP技术？这对计算机网络工程师可能是基本常识,但我们白动化技术丄程帅未必清楚。在讨论以太网打H动化技术及现场总线技术之.前，冇必耍先澄清-下这几个基本术语的含义。笔者査阅了有关资料，现将有关''以太网”、IEEE802.3及TCP/IP相关的技术背景摘要如下：(1)以太网：►1975年：美国施乐(Xerox)公司的PaloAlto研究中心研制成功[METC76],该网采用无源电缆作为总线來传送数据帧，故以传播电磁波的“以太(Ether)”命名。►1981年：美国施乐(Xerox)公司+数字

4、装备公r?J(Digital)+英特尔(Intel)公司联合推出以太网(EtherNet)规约[ETHE80]►1982年：修改为第二版,DIXEthernetV2因此：“以太网”应该是特指“DIXEthernetV2”所描述的技术。(2)IEEE802.3A80年代初期：美国电气和电了工程师学会IEEE802委员会制定出局域网体系结构，即IEEE802参考模型.IEEE802参考模型相当于0SI模型的最低两层：►1983年：IEEE802委员会以美国施乐(Xerox)公司+数字装备公司(Digital)+英特尔(Intel)公司提交的DIXEthernetV2为基础,推出了IEE

5、E802.3►1EEE802.3又叫做具有CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)的网络。CSMA/CD是IEEE802.3采用的媒体接入控制技术，或称介质访问控制技术。因此：IEEE802.3以“以太网”为技术原形，本质特点是采用CSMA/CD的介质访问控制技术。“以太网”与IEEE802.3略有区别。但在忽略网络协议细节时,人们习惯将IEEE802.3称为"以太网”。与TEEE802冇关的其它网络协议：IEEE802.1—概述、体系结构和网络互连，以及网络管理和性能测量。IEEE802.2—逻辑链路控制LLC。最高层协议与任何一种局域网MAC子层的接1_1。IEEE802.

6、3—CSMA/CD网络，定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规范。IEEE802.4—令牌总线网。定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规范。TEEE802.5—令牌环形网。定义令牌传递环形网的WC子层和物理层的规范。IEEE802.6—城域网。IEEE802.7—宽带技术。IEEE802.8—光纤技术。IEEE802.9—综合话音数据局域网。TEEE802.10—可互操作的局域网的安全。IEEE802.11—无线局域网。IEEE802.12—优先高速局域网（100Mb/s）。IEEE802.13—有线电视（Cable-TV）（3）TCP/TP协议►TCP/TP是多台

7、相同或不同类型计算机进行信息交换的-套通倍协议。TCP/TP协议组的准确名称应该是internet协议族，TCP和IP是其中两个协议。而internet协议族TCP/IP还包含了与这两个协议有关的其它协议及网络应用，如用户数据报协议GDP）、地址转化协议（ARP）和互连网控制报文协议（1CMP）。由于TCP/IP是internet采用的协议组，所以将TCP/IP体系结构称作internet体系结构。•以太网是TCP/TP使用最普遍的物理网络，实际上TCP/IP技术支持