什么是工业以太网？在工业领域有哪些突出优势？

葫芦岛电工

什么是工业以太网？在工业领域有哪些突出优势？

工业以太网是在以太网技术和TCP/IP技术的基础上开发出来的一种工业网络。以前，以太网一般是在商业应用中作为办公网络用的，目前以太网在工业应用中的使用成为热点，将来工业以太网由可能成为工业控制网络结构的主要形式，形成一网到底的局面。
    为什么人们要试图在工业应用中使用以太网哪？这是因为，目前以太网是应用中最为广泛的一种局域网，以太网商业上的巨大成功、很高的认知度以及技术上的进步，使得以太网在工业领域中使用会带来多方面的好处。
1.使用以太网要比其它现场总线容易。
    这体现在几个方面：一般情况下，用户或多或少会有一些以太网的知识和使用经验，这可以降低用户培训所需要的时间和资金上的投入；以太网技术的广泛使用使得人类积累了很多相关知识，碰到问题比较容易解决；以太网产品种类丰富，由很多相关的软件硬件产品，使得以太网技术容易使用；以太网有很多种，可支持多种传输介质、多种传输速率，满足各种应用的需求。
2.以太网产品的价格比较低廉。
    由于以太网市场空间大，以太网产品通常可以把批量做的比较大，并且以太网市场产品供应商很多，竞争激烈，产品价格低廉，使用以太网就会降低成本。目前虽然商业以太网产品的价格很低，但是工业以太网产品的价格仍然较高，如果工业以太网能够广泛应用，成本和价格自然会降下来。
3.以太网技术发展迅猛，技术先进，是现场总线所无法比拟的。
    就传输速率而言，目前以太网的传输速率已经达到10Gbit/s，而现场总线的传输速率一般都在10Mbit/s以下。
4.信息集成更加方便。
    由于很多企业局域网用的是以太网，在工业应用中也使用以太网，可以使得信息集成更加方便。而通过把工业网络与企业内部网，甚至因特网相集成，可以使得电子商务、电子制造等的实现更加方便。
5.符合控制网结构扁平化的要求。
    目前，控制网的结构是多层的，分的层次越多，系统越复杂，维护越困难。如果使用工业以太网，完全可以实现信息层网络和控制层网络所需要的功能，所以，最终可能扁平化为一层，出现以太网“一网打尽”的局面。
    但是，在工业应用中广泛采用以太网面临两大问题。首先，以太网最初是为办公自动化应用而开发的，是一种非确定性的网络，并且工作环境往往很好。而工业应用中的部分数据传输实时性要求很高，否则会发生事故；并且工业应用的环境比较恶劣，比如强震动、高温或低温、高湿度、强电磁干扰等。其次，以太网是介质访问控制（MAC-MediumAccessControl）协议使用带碰撞检测的载波侦听多址访问（CSMA/CD-CarrierSense/MultipleAccesswithCollisionDetection）的网络的统称，它本身并不提供标准的面向工业应用的应用层协议。所以，为了满足工业应用的要求，必须在以太网技术和TCP/IP技术的基础上做进一步的工作。概括的说，对于前一个问题，解决方法是做一些改进，使得以太网能够实现确定性通信，并且能在恶劣环境下正常工作；对于后一个问题，解决方法由3种：一种是把现有的工业应用协议与以太网、TCP/IP集成在一起；另外一种是在以太网和现有的工业网络之间安装网关，进行协议转换；还有一种方法是干脆重新开发应用层协议。
    目前，已经形成较有影响的工业以太网有基金会现场总线高速以太网（FFHSE-FoundationFieldbusHigh-SpeedEthernet）、Ethernet/IP、PROFINET、ModbusTCP/IP等。