工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)是孿生而來，類似工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（Industrial IoT）與物聯(lián)網(wǎng)也是一對(duì)孿生兄弟。它們把“民用”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提升到“工業(yè)”級(jí)別，包括穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、耐用性、擴(kuò)展性和可靠性，當(dāng)然也包括成本提高和供應(yīng)鏈服務(wù)要求提高。

 

一、什么是以太網(wǎng)？

 

以太網(wǎng)是IEEE 802.3所涵蓋的一組局域網(wǎng)。是電氣電子工程師協(xié)會(huì)的一組標(biāo)準(zhǔn)，定義了有線以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。

 

如果沒有以太網(wǎng)，要實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信很困難。以太網(wǎng)是有線和電纜系統(tǒng)的全球標(biāo)準(zhǔn)，可以通過組織的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接多臺(tái)計(jì)算機(jī)、設(shè)備、機(jī)器等，以便所有計(jì)算機(jī)都可以與另一臺(tái)計(jì)算機(jī)通信。

 

以太網(wǎng)是如何工作的？

 

使用以太網(wǎng)時(shí)，數(shù)據(jù)流被分成較短的部分或幀，每個(gè)部分包含特定信息，例如數(shù)據(jù)的源和目的地。這些數(shù)據(jù)是網(wǎng)絡(luò)根據(jù)需要接收和發(fā)送數(shù)據(jù)所必需的。

 

標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)可以在以下位置以10 Mbps到100 Mbps的速度發(fā)送數(shù)據(jù)。千兆以太網(wǎng)是IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)下使用的一個(gè)術(shù)語，用于描述以1 Gbps傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)速度。千兆以太網(wǎng)首先用于骨干網(wǎng)絡(luò)傳輸和高性能或大容量服務(wù)器。但是，隨著時(shí)間的推移，桌面連接和PC都可以支持它。

 

二、什么是工業(yè)以太網(wǎng)？

 

顧名思義，用于工業(yè)環(huán)境的以太網(wǎng)就是工業(yè)以太網(wǎng)。復(fù)制的工業(yè)環(huán)境對(duì)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求更高，更高可靠性、安全等等。工業(yè)以太網(wǎng)將專用協(xié)議與以太網(wǎng)結(jié)合使用。100 Mbps是工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用中最常用的速度，但它的傳輸速率范圍可以從10 Mbps到1 Gbps。

 

工業(yè)以太網(wǎng)工作原理

 

修改PROFINET和EtherCAT等工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，以確保以特定制造方式修改標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。不僅可以正確發(fā)送和接收，還可以在需要執(zhí)行特定操作的數(shù)據(jù)時(shí)及時(shí)發(fā)送和接收。例如，使用工業(yè)以太網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的灌瓶工廠可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送灌裝數(shù)據(jù)，以確保瓶子按預(yù)期灌裝。實(shí)時(shí)自動(dòng)報(bào)告稱，當(dāng)瓶子裝滿時(shí)，將在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)出停止灌裝命令。

 

三、以太網(wǎng)與工業(yè)以太網(wǎng)的區(qū)別

 

1、與工業(yè)環(huán)境相比，以太網(wǎng)可用于更多的辦公室。辦公室以太網(wǎng)是為基本級(jí)別設(shè)計(jì)的，而工業(yè)以太網(wǎng)可以考慮多個(gè)級(jí)別，并可在較重的環(huán)境中使用。

 

2、工業(yè)以太網(wǎng)更適合處理工廠噪音、工廠流程和更惡劣的環(huán)境，甚至可以更好地響應(yīng)工廠車間的數(shù)據(jù)沖突。

 

3、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)中的電纜和連接器也可能有所不同。例如，工業(yè)環(huán)境中使用的連接器不會(huì)像實(shí)時(shí)自動(dòng)化中報(bào)告的那樣成為基本的鎖定機(jī)構(gòu)。由于環(huán)境惡劣，需要更重的鎖定機(jī)構(gòu)。在重型應(yīng)用中通常需要密封連接器。

 

4、商業(yè)或辦公室以太網(wǎng)與工業(yè)以太網(wǎng)之間的布線也可以不同。輕型工業(yè)電纜可以比傳統(tǒng)以太網(wǎng)電纜具有更高的質(zhì)量。重型電纜周圍使用的護(hù)套和金屬也提高了質(zhì)量，使它們更耐用。

 

四、工業(yè)以太網(wǎng)比較普通以太網(wǎng)的優(yōu)勢

 

1. 一是應(yīng)用廣泛。基于TCP/IP的以太網(wǎng)是一種標(biāo)準(zhǔn)的開放式網(wǎng)絡(luò)，可解決控制系統(tǒng)中不同廠商設(shè)備的兼容和互操作的問題，如VB、Java、VC等編程語言都可以支持其應(yīng)用開發(fā)。采用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線，就可以選擇多種開發(fā)工具、開發(fā)環(huán)境。

 

2. 二是通信速率高。相比傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線最高速率只有12M，高速以太網(wǎng)的通信速率可以高達(dá)100M或1000M，目前10G的以太網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟，可以滿足對(duì)帶寬的更高要求。

 

3. 三是成本低廉。由于以太網(wǎng)應(yīng)用廣泛，因此具有豐富的軟硬件資源，而其網(wǎng)卡的價(jià)格只有現(xiàn)場總線的十幾分之一，并隨著技術(shù)發(fā)展還會(huì)進(jìn)一步下降。

 

4. 四是可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ?。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)，就可以避免其發(fā)展游離于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展