什么是工业以太网?工业以太网技术特征解析

工业以太网尤为重要，但对于工业以太网，众多朋友却不太了解。为了增进大家对工业以太网的认识，本文将详细介绍工业以太网，并在文章后半部分为大家阐述现代以太网技术特征。如果你对本文即将探讨的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、工业以太网

在工业领域使用的以太网，一般是数据链路层和物理层使用目前商用以太网的标准，而应用层被各个厂家重新定义，如西门子PROFINET，贝加莱POWERLINK等。为的是使以太网具有实时传输的性能，更适合工业现场的使用要求。

网络就是控制的理念已经越来越被用户所接受，传统的基于RS485，CAN等总线的各种集散控制系统，由于其固有的缺陷，正在被基于TCP/IP协议的工业太网所取代，工业以太网总线和我们现在使用的局域网是一致的，它采用统一的TCP/IP协议，避免的不同协议间通讯不了的困扰，它可以直接和局域网的计算机互连而不要额外的硬件设备，它方便数据在局域网的共享，它可以用IE浏览器访问终端数据，而不要专门的软件，它可以和现有的基于局域网的ERP数据库管理系统实现无缝连接，它特别适合远程控制，配合电话交换网和GSM，GPRS无线电话网实现远程数据采集，它采用统一的网线，减少了布线成本和难度，避免多种总线并存。工业以太网总线正因为有诸多的优点，在国内外逐步得到了迅速的普及，现在已经有大量的配套产品在使用中。如工业以太网HUB，工业以太网防火墙产，工业以太网关，以太网转RS232/RS485设备，以太网A/D模块，以太网D/A模块，以太网AI模块，以太网AO模块，以太网DI模块，以太网DO模块及复合功能模块。

一个典型的工业以太网络环境，有以下三类网络器件：

网络部件

连接部件

FC 快速连接插座

ELS(工业以太网电气交换机)

ESM(工业以太网电气交换机)

SM(工业以太网光纤交换机)

MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块)

通信介质

普通双绞线，工业屏蔽双绞线和光纤

PLC控制器上的工业以太网通讯处理器。用于将PLC连接到工业以太网。

PG/PC 上的工业以太网通讯处理器。用于将PG/PC连接到工业以太网 。

二、现代以太网技术特征

传统以太网(DIX)的核心思想是在共享的公共传输媒体上以半双工传输模式丁作，网络的站点在同一时刻要么发送数据，要么接收数据，而不能同时发送和接收。导致十双工传输模式工作的主要原因在于公共传输媒体上站点发送帧的碰撞。这种帧碰撞效应不仪限制了站点的传输带宽;而且还构成了束缚传输范围的碰撞域，大大影响了传输媒体(特别是光纤)的传输距离。随着以太网络技术的发展，交换型和全双丁以太网的出现，从而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。 近20年来，随着网络技术及其应用的急剧发展，以太网技术及其标准不断更新和扩展。目前的以太网不仅在物理层(包括拓扑结构、传输率和传输媒体)，而且在数据链路层上与原来的传统以太网DIX标准有了很大的变化。 随着以太网的发展及其标准的建立，到目前为止，以太网标准系列已扩展成20余个，其中几个主要标准由表1所示。 现代以太网技术特征主要包括以下几方面。

(1)高带宽;数据传输率从10Mbps经过100Mbps快速以太网和1Gbps千兆位以太网的发展， 日前10Gbps万兆位以太网已经开始应用在局域网的主干网上。特别在智能园区，包括大型校园、于业同区、开发区以及特大型的住宅区中.在局域网的主干网上选用万兆位以太网的案例已不是个别的。至于100Mbps和1Gbps以太网已经广泛地应用在智能建筑的局域网中。

(2)全光缆媒体的使用：在以太网发展的初期，传输媒体采用铜轴电缆，构成公共总线结构。当10BASET/F出现后，构成了星型结构的以太网，采用了双绞线和光缆作为传输媒体， 以后发展的100BASE和1000BASE均是如此。当10000BASE出现后，构成了全光缆以太网，在万兆位以太网上不再使用双绞线或其他铜缆。

(3)总线型—星型—环路结构：以太网从共享型发展到交换型，其拓扑结构从总线型发展到屋型。屋型结构的可靠性、可实施性、可维护性均优于总线结构，星型结构义推动了综合布线技术的发展。目前以太网已经可以构成环路结构，特别用于光纤主干回路，进一步提高了光纤主干回路数据传输的可靠性。

(4)单链路—聚合链路：交换机之间链路连接从单链路发展到目前的聚合链路。特别在光纤主干回路上，聚合链路一般可达8路，既大大扩展了链路带宽(平滑连续地扩展)，又提高了链路连接的可靠性。

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