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)也是一對孿生兄弟。它們把“民用”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提升到“工業(yè)”級別，包括穩(wěn)定性、實時性、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網(wǎng)絡(luò)連接多臺計算機(jī)、設(shè)備、機(jī)器等，以便所有計算機(jī)都可以與另一臺計算機(jī)通信。

 

以太網(wǎng)是如何工作的？

 

使用以太網(wǎng)時，數(shù)據(jù)流被分成較短的部分或幀，每個部分包含特定信息，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)時及時發(fā)送和接收。例如，使用工業(yè)以太網(wǎng)自動化技術(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。實時自動報告稱，當(dāng)瓶子裝滿時，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)是為基本級別設(shè)計的，而工業(yè)以太網(wǎng)可以考慮多個級別，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像實時自動化中報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)展還會進(jìn)一步下降。

 

4. 四是可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ蟆９I(yè)控制網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)，就可以避免其發(fā)展游離于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展