工業(yè)以太網(wǎng)有哪些技術(shù)?工業(yè)以太網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)有哪些?

工業(yè)以太網(wǎng)是以太網(wǎng)中的一種，只不過工業(yè)以太網(wǎng)有自身獨(dú)特的應(yīng)用環(huán)境。為增進(jìn)大家對工業(yè)以太網(wǎng)的認(rèn)識，本文將對工業(yè)以太網(wǎng)的主要優(yōu)勢、工業(yè)以太網(wǎng)的主要技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu)予以介紹。如果你對工業(yè)以太網(wǎng)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、工業(yè)以太網(wǎng)主要優(yōu)勢

工業(yè)以太網(wǎng)是應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù)，在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)(即IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn))兼容，但是實(shí)際產(chǎn)品和應(yīng)用卻又完全不同。這主要表現(xiàn)普通商用以太網(wǎng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，在材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強(qiáng)度、適用性以及實(shí)時(shí)性、可互操作性、可靠性、抗干擾性、本質(zhì)安全性等方面不能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。故在工業(yè)現(xiàn)場控制應(yīng)用的是與商用以太網(wǎng)不同的工業(yè)以太網(wǎng)。然而工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)勢在哪里呢?

1、應(yīng)用廣泛

以太網(wǎng)是應(yīng)用最廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，幾乎所有的編程語言如Visual C++、Java、VisualBasic等都支持以太網(wǎng)的應(yīng)用開發(fā)。

2、通信速率高

10、100 Mb/s的快速以太網(wǎng)已開始廣泛應(yīng)用，1Gb/s以太網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟，而傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線最高速率只有12Mb/s(如西門子Profibus-DP)。顯然，以太網(wǎng)的速率要比傳統(tǒng)現(xiàn)場總線要快的多，完全可以滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)不斷增長的帶寬要求。

3、資源共享能力強(qiáng)

隨著Internet/ Intranet的發(fā)展，以太網(wǎng)已滲透到各個角落，網(wǎng)絡(luò)上的用戶已解除了資源地理位置上的束縛，在聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)的任何一臺計(jì)算機(jī)上就能瀏覽工業(yè)控制現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“控管一體化”，這是其他任何一種現(xiàn)場總線都無法比擬的。

4、可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ?

以太網(wǎng)的引入將為控制系統(tǒng)的后續(xù)發(fā)展提供可能性，用戶在技術(shù)升級方面無需獨(dú)自的研究投入，對于這一點(diǎn)，任何現(xiàn)有的現(xiàn)場總線技術(shù)都是無法比擬的。同時(shí)，機(jī)器人技術(shù)、智能技術(shù)的發(fā)展都要求通信網(wǎng)絡(luò)具有更高的帶寬和性能，通信協(xié)議有更高的靈活性，這些要求以太網(wǎng)都能很好地滿足。

二、工業(yè)以太網(wǎng)的主要技術(shù)

工業(yè)以太網(wǎng)是一種用于工業(yè)自動化控制的現(xiàn)代通信技術(shù)，主要包括以下技術(shù)：

時(shí)鐘同步技術(shù)：工業(yè)以太網(wǎng)需要保證各個節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和同步性。為此，工業(yè)以太網(wǎng)通過IEEE1588協(xié)議實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)鐘同步。

通信協(xié)議技術(shù)：工業(yè)以太網(wǎng)需要使用標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議，以確保不同設(shè)備之間的互通性。常見的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議包括Modbus TCP/IP協(xié)議、PROFINET協(xié)議、EtherNet/IP協(xié)議等。

網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)：工業(yè)以太網(wǎng)需要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理和監(jiān)控，以確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行和故障排除。工業(yè)以太網(wǎng)采用SNMP協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理和監(jiān)控。

安全技術(shù)：工業(yè)以太網(wǎng)需要保證網(wǎng)絡(luò)的安全性，防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露。工業(yè)以太網(wǎng)采用安全策略、防火墻、入侵檢測等技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全。

無線通信技術(shù)：工業(yè)以太網(wǎng)需要支持無線通信，以便于設(shè)備的移動和布局。工業(yè)以太網(wǎng)采用無線接入點(diǎn)和無線網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)無線通信。綜上所述，工業(yè)以太網(wǎng)的主要技術(shù)包括時(shí)鐘同步技術(shù)、通信協(xié)議技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、安全技術(shù)和無線通信技術(shù)，這些技術(shù)共同構(gòu)成了工業(yè)以太網(wǎng)的核心技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)。

三、工業(yè)以太網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)

工業(yè)以太網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)包括以下幾個部分：

工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)：工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)是連接工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備的核心設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信和數(shù)據(jù)交換。交換機(jī)通常采用三層結(jié)構(gòu)，包括核心層、匯聚層和接入層。

工業(yè)以太網(wǎng)路由器：工業(yè)以太網(wǎng)路由器主要用于不同子網(wǎng)之間的通信和互聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)。

工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)：工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)主要用于不同協(xié)議之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和解析，可以實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議之間的互聯(lián)和通信。

工業(yè)以太網(wǎng)終端設(shè)備：工業(yè)以太網(wǎng)終端設(shè)備包括傳感器、執(zhí)行器、PLC、HMI等設(shè)備，用于采集和控制現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化和控制。

工業(yè)以太網(wǎng)服務(wù)器：工業(yè)以太網(wǎng)服務(wù)器主要用于數(shù)據(jù)存儲和管理，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和存儲，為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。

工業(yè)以太網(wǎng)管理系統(tǒng)：工業(yè)以太網(wǎng)管理系統(tǒng)主要用于對工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控、管理和維護(hù)，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)管理、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和報(bào)警等功能?？傊?，工業(yè)以太網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)包括交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)、終端設(shè)備、服務(wù)器和管理系統(tǒng)等多個部分，各部分之間相互配合，共同構(gòu)成了一個完整的工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)。

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