工业以太网设计四大原则
工业以太环网技术方案
碾沟煤矿工业以太环网技术方案工业以太网系统技术方案一、前言近年来，随着世界科技的发展与全球化，我国提出了两花融合的战略目标，两华融合是信息化和工业化的高层的深度结合，是指以信息化带动工业化、一工业化促进信息化，走新型工业化道路；两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式，两化融合在煤炭产业就是煤矿生产过程监控，全矿井安全生产安全环境监测，生产过程信息综合利用等方面的自动化、智能化和网络化。
通过建立以工业以太网维基础平台，实现各自动化控制系统的集中监控，形成完整的管制一体化综合应用系统。
以太网视一种计算机局域网组网技术。
IEEE制定的IEEE802.3标准给出了以太网的技术标准。
它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问协议的内容。
以太网视当前应用最普遍的局域网技术。
它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环网、FDDI和ARCNET.以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑，但目前的快速以太网为了最大程度的减少冲突，最大程度的提高网络速度和使用效率，使用交换机来进行网络连接和组织，这样，一台瓦那个的拓扑结构就成了星型，但在逻辑上，以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD(即带冲突检测的载波监听多路访问)的总线争用技术。
二、系统实施细则作为减少数字化矿井，必须站在煤矿企业的高度去整体规划和设计，其最终的效益要体现在煤矿企业整体效益上，而非在某个生产局部环节，因此作为数字化矿井构架必须充分考虑影响企业最终效益的方方面面，必须涵盖煤矿企业经营管理、安全监控、生产控制、设备监控等各个层面。
2.1系统设计原则考虑到阳泉煤业集团和顺新大地煤矿综合自动化系统工程的实际需要和将来的发展趋势，各系统的实际需求及具体的使用特性，同时兼顾技术新旧更替不断加快的特点，项目是设计原则为：“先进性、成熟性、使用性、安全性、实时性、易操作性、完整性、可查性、互联性和可扩展性、经济性”。
为了使所设计的方案尽可能满足矿方实际的需求，使系统正常、高效地运转，整体方案设计遵循以下设计原则：先进性、成熟性使用先进、成熟、实用和具有良好发展前景的技术，使得各个子系统具有较长的生命周期，不盲目追求高档次，既满足当前的需求，又适应未来的发展。
工业以太网的安全要求
工业以太网的安全要求1 工业以太网的特点及安全要求虽然脱胎于Intranet、Internet等类型的信息网络，但是工业以太网是面向生产过程,对实时性、可靠性、安全性和数据完整性有很高的要求。
既有与信息网络相同的特点和安全要求，也有自己不同于信息网络的显著特点和安全要求：（1）工业以太网是一个网络控制系统，实时性要求高，网络传输要有确定性。
（2）整个企业网络按功能可分为处于管理层的通用以太网和处于监控层的工业以太网以及现场设备层（如现场总线）。
管理层通用以太网可以与控制层的工业以太网交换数据，上下网段采用相同协议自由通信。
（3）工业以太网中周期与非周期信息同时存在，各自有不同的要求。
周期信息的传输通常具有顺序性要求，而非周期信息有优先级要求，如报警信息是需要立即响应的。
（4）工业以太网要为紧要任务提供最低限度的性能保证服务，同时也要为非紧要任务提供尽力服务，所以工业以太网同时具有实时协议也具有非实时协议。
基于以上特点，有如下安全应用要求：（1）工业以太网应该保证实时性不会被破坏，在商业应用中，对实时性的要求基本不涉及安全，而过程控制对实时性的要求是硬性的，常常涉及生产设备和人员安全。
（2）当今世界舞台，各种竞争异常激烈。
对于很多企业尤其是掌握领先技术的企业，作为其技术实际体现的生产工艺往往是企业的根本利益。
一些关键生产过程的流程工艺乃至运行参数都有可能成为对手窃取的目标。
所以在工业以太网的数据传输中要防止数据被窃取。
（3）开放互联是工业以太网的优势，远程的监视、控制、调试、诊断等极大的增强了控制的分布性、灵活性，打破了时空的限制，但是对于这些应用必须保证经过授权的合法性和可审查性。
2 工业以太网的应用安全问题分析（1）在传统工业工业以太网中上下网段使用不同的协议无法互操作，所以使用一层防火墙防止来自外部的非法访问，但工业以太网将控制层和管理层连接起来，上下网段使用相同的协议，具有互操作性，所以使用两级防火墙，第二级的防火墙用于屏蔽内部网络的非法访问和分配不同权限合法用户的不同授权。
工业以太网解决方案
工业以太网解决方案
《工业以太网解决方案》
随着工业自动化程度的不断提高，工业生产中对数据传输速度、稳定性和可靠性的要求也越来越高。
传统的以太网技术已经不能满足工业环境下的需求，因此工业以太网解决方案应运而生。
工业以太网解决方案是针对工业生产环境量身定制的网络传输方案，它不仅具有传统以太网的通用性和高速传输特性，还具备了抗干扰、实时性和可靠性等特点。
在工业生产现场，可能会存在大量的电磁干扰、温度变化、湿度等各种恶劣环境，因此必须使用专门设计的工业以太网解决方案来保证数据传输的稳定性和可靠性。
工业以太网解决方案通常包括了工业级交换机、光纤传输设备、工业级路由器、工业级无线设备等。
这些设备能够在恶劣的工业环境下正常工作，并且能够提供高速、高效、可靠的数据传输服务。
同时，工业以太网解决方案还可以支持工业物联网、工业云等新兴技术，为工业生产提供更多的智能化解决方案。
从目前的趋势来看，工业以太网解决方案将会成为未来工业生产网络的主流技术，它能够满足工业生产环境下对数据传输速度、稳定性和可靠性的高要求，为工业生产的智能化发展提供了坚实的网络基础。
工业以太网布线注意事项
工业以太网布线注意事项●工业以太网的运行环境越来越多的工厂和办公应用的混合，出现很多工程应用要高带宽的仿真软件)等带宽要求;●有些对于时间敏感的实时数据(包括今后整夜的批处理文件是无法接受的、过程控制要求7*24)需求等企业对于工业网络提出新的要求和目标，如何更好地满足和适应新的需求和发展，成为工业网络需要解决和改变的原因。
当工业网络将眼光转向以太网时，主要是基于以下的考虑：●以太网是电子数据处理系统中最广泛的通信技术●标准化的通信-无缝的基础网络设施可以很好地和办公网络(最广泛的办公网络)整合，将办公网络扩展到机器设备或传感器，让纵向整合成为可能●相比现场总线，具备更显着的增长带宽(比如ProfibusDP最高12M带宽-以太网最高到10G);管理系●机械环境：碰撞、震动、抗拉强度、弯曲、韧性、挤压、冲击，要求系统具备侵入的防护等级、保护等级等●电磁噪声：分别来自电机、电焊、变压器、雷达、无线电等产生的电磁干扰/射频干扰、电磁排放、电磁传导、传导辐射，我们可以举一个简单的事例说明，在EMC指令测试中的一项是EFT/B，即电快速瞬变脉冲群抗扰度测试，通常，电路中机械开关对电感性负载的切换，会对同一电路的其他电气和电子设备产生干扰，在办公型网络中，是不会考虑这类测试的，因为快速脉冲群对设备造成损害的几率不大，但是在工业网络中，却很容易造成设备的误动作，。
EFT/B测试的目的就是测试对此类干扰的抗扰度。
●极端严酷的环境：包括安装和运行的环境温度，热冲击，抗紫外，污染和包含腐蚀性空气或危险液体的化学环境，生产过程会高温工序和非高温间隔，遇到极限温度等下表列出了较为典型的工业环境供参考：环境条件范围震动(位移50g(储存湿度5%-95%RH(非空调状态)电压触点/触点1000V直流或交流峰值触点/测试盘1500V直流或交流峰值目前工业控制的用户主要是那些生产自动化程度需求较高的行业，包括：●自动化工厂：汽车工业、机器、物料运输等;●自动化过程：化学品、制药、能源、水及污水处理、精炼工厂、石化、纸浆/造纸，矿业等;●自动化运输：自动化交通、隧道和桥梁、造船、航运、地铁、轨道交通、管线等对工业布线系统应用的分析●缓冲管材料避免低温时缓冲管过分收缩而导致衰减、缓冲管必须可以承受低温下扭曲且可以正常工作等，这样才能保证光缆的正常运行并且扩展温度运行的范围，下图简述了光缆在室外环境中的温度效应：●连接硬件与办公以太网有些不同的是，工厂设备的位置是相对固定的，不会像办公网络一样频繁变动，同时，对于某些环境，配线设备的增加会增加了系统成本和潜在故障点，或许有些地点配线设备会占取了机器的宝贵的空间。
矿井工业以太网系统设计
矿井工业以太网系统设计现代矿井工业中，网络系统已经成为了矿井运营的重要组成部分。
以太网系统作为一种高效可靠的网络通信协议，被广泛应用在工业控制领域中。
本文将介绍一个基于以太网的矿井工业网络系统的设计。
首先，我们需要考虑矿井工业环境中的特殊要求。
矿井工业环境具有高温、高湿、大气中含有大量的煤尘等特点，因此，网络设备的选择和布局需要考虑到环境的恶劣条件。
同时，矿井工业对网络的可靠性要求非常高，因为通信故障可能会导致生产事故，损失更加严重。
因此，我们需要选择具有高可靠性和耐用性的网络设备。
其次，我们需要进行网络拓扑设计。
矿井工业中通常存在大量的设备，如控制台、传感器、执行器等，这些设备之间需要进行数据通信。
为了提高网络性能和可靠性，我们可以使用冗余设计，将网络划分为多个区域，并在每个区域中设置多个交换机。
这样，当一些交换机发生故障时，其他交换机仍然可以正常工作，确保数据的稳定传输。
此外，为了提高网络带宽，还可以采用链路聚合技术，将多个网络链路绑定为一个虚拟链路，提供更大的带宽。
第三，我们需要确定网络通信协议。
以太网是一种常用的网络通信协议，它具有高效、可靠和易于扩展等特点。
在矿井工业网络中，我们可以使用以太网作为主要的通信协议。
对于控制系统，我们可以使用基于以太网的工业以太网协议，如Modbus TCP、OPC UA等。
这些协议可以实现高速、稳定的数据传输，满足矿井工业对数据通信的实时性和可靠性要求。
最后，我们还需要考虑网络安全性。
矿井工业网络中存储着大量的敏感数据，如生产参数、设备状态等。
为了保护这些数据不被非法获取和篡改，我们需要采取一系列的网络安全措施。
比如，使用防火墙对网络进行隔离和监控，使用加密技术对数据进行保护，定期更新网络设备的安全补丁等。
总结而言，矿井工业以太网系统设计需要考虑到矿井环境的特殊要求、网络拓扑设计、通信协议选择和网络安全等方面的因素。
通过合理的设计和实施，可以使得矿井工业网络系统具有更高的可靠性、性能和安全性，提高矿井运营的效率和安全性。
工业以太网网络规划原则
工业以太网网络规划原则不管“工业 4.0”还是“工业互联网”其技术本质都是自动化与信息化的深度融合。
在融合的过程中网络会不断地增长。
不断增长的网络复杂度为工业控制网络的设计方法提出了新的挑战。
目前实际工业应用的网络一般由控制工程师成设计，网络性能主要由控制工程师经验决定。
但是随着网络复杂度增加，这难以保持高效与可靠。
在大规模网络中，如何确定网络性能的瓶颈变得非常的棘手。
并且，小规模网络中获取的网络设计经验未必适用于大规模网络。
控制工程师设计工业控制网络需要保障网络 QoS 性能，避免工业控制网络的性能成为工业自动化系统性能的瓶颈。
工业以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。
近些年来，随着网络技术的发展，以太网进入了控制领域，形成了新型的以太网控制网络技术。
这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。
以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显。
工业以太网制造现在信息的强大性跟控制的快捷性，能够实现快速的串联跟控制，为现代工业制造实现真正意义上的“E网到底”奠定了良好的基础。
工业以太网已经被业内认为是未来控制网络的最佳解决方案，也是当前现场总线中的主流技术（如下图1是工业以太网在工业控制系统的各个层级的应用）。
图1、工业以太网在自动化系统各个层级的应用在上图中虽然从网络的网络上在自动化系统的各个层级都可以是以太网，但在各个层级上的以太网上运行的协议并不相同，这是由于控制系统的应用决定的。
在控制系统的各个层级对传输的数据量、响应时间、传输的频次等的要求如下图2所示。
图2、控制系统各个层级的不同要求控制系统各个层级的不同要求，使得工业控制网络的规划不能简单地复制IT网络的网络规划。
对自动化的控制网络不但考虑网络的规模的大小，还需要考虑自动化不同层级的特点。
所以对于自动化系统的工业以太网络，可以从如下的几个角度去规划和设计网络，如下图3所示。
工业以太网应用：设计工厂生产层方案必须了解的七个要素
工业以太网应用：设计工厂生产层方案必须了解的七个要素在工厂生产层使用工业以太网之前，必须了解它的七个要素。
1. 网络布局办公室的网络拓扑布局并不适用于工厂生产层，那里采用的是工厂/机器的以太网拓扑布局。
办公室以太网的基础架构通常是由商业级的产品构建，它们在恒温的环境和星型拓扑构建的交换网络中可以很好地发挥作用；而与此不同，工业以太网架构常常要面对多变的意外情况，因此需要具有一些额外的功能，例如高速冗余等。
工业以太网会采用多种不同的拓扑网络布局方式（星型、环型、树型、线型），并使用屏蔽电缆、金属接头，具有更高的耐热耐震性能。
此外，工业以太网的交换机一般由相应的自控系统集成商负责配置和维护。
2. 通信协议对控制系统集成商来说，最要紧的是要认识到以太网只是一个网络架构，要使它能够在自控设备间实现通信，所以你需要一个工业级的通信协议。
IEEE 802.3以太网标准定义了接线方式、数据读写规则和以太网架构的结构。
虽然使用这个网络标准的不同设备可以在同一网段里实现通信，但前提条件是它们必须采用相同的网络协议，或者说通信语言。
Profinet 是一个专为工业应用设计的通信协议，它为分布式I/O、机器与机器间的连通性、机器的安全性以及动作控制提供了相应的功能。
3. 处理能力这不是单纯地由网络速度的快慢决定的，而是如何快速精确地将数据传输到它该去的地方。
网络的处理能力毫无疑问是最关键的因素之一，它的衡量标准是单位时间内的网络数据传输量。
而唯一能改进这一性能的方法就是减少通信堆栈中循环周期的次数。
Profinet 通信堆栈中的循环周期次数比一个标准的以太网TCP/UDP工具要少十几倍。
这是由于，Profinet为一些对时间有苛刻要求的重要工作专门设置了一个以太网实时通道，而与此同时，它的配置、诊断、路由以及大容量数据传输的通信都通过标准TCP/IP通道完成。
4. 网络配置。
工业以太网布线注意事项
工业以太网布线注意事项工业现场的环境比普通环境都要恶劣，至少在震动，湿气，温度上都要比普通环境恶劣，需要更多专业的知识和实践经验。
如果你正在安装或者使用一种工业以太网（工业以太网交换机），那么关于布线、信号质量、接地回路、交换机和通讯这五点内容必须要了解否则容易出现故障，更使维护成本上升。
1、布线问题和所有网络一样，电缆的优劣直接影响工业以太网的优劣。
而且除了高电磁干扰（EMI），工业环境中还经常有某种等级的温度、粉尘、湿度以及其他在家庭和办公环境中不常见的影响因素。
所以，如何选择电缆？在办公室内，商业等级的电缆，例如5类电缆，比较适合于10MB的网络，而5e类电缆适合于100MB网络。
根据ANSI/TIA-1005标准所述，6类电缆或者更好的电缆可以用于工业环境中的主机或者设备连接。
6类电缆能够在100米的范围内实现1GB网络，55米范围内实现10GB网络。
6e类电缆可以在100米范围内实现10GB网络。
相比于5类电缆和5e类电缆，6类电缆不易受串扰和外部EMI噪声影响。
工业以太网电缆的设计能够抵御更加严酷的工业环境对电缆的物理侵蚀。
在安装6类电缆时，确保RJ45接口和插座也能够达到6类等级。
最好的使用方法是，短距离布线时，使用预先做好的接插电缆，并在工厂内安装连接器。
长距离布线时使用插座。
2、电缆、屏蔽、接地回路一些应用场合需要做屏蔽，但是如果屏蔽电缆安装不当，那么会适得其反。
当超出保护套管时，屏蔽以太网电缆在EMI环境中的性能更好。
良好的接地是使用屏蔽电缆的关键。
一个接地参考点是关键中的关键。
多个接地连接会形成接地回路，不同接地连接处电势的不同会在电缆中引入噪声。
接地回路会给你的网络带来巨大的破坏，为了解决这个问题，只在电缆的一端使用接地RJ45接口，另一端使用绝缘的RJ45接口以消除接地回路的可能性。
如果以太网电缆与电缆交叉布线，那么交叉角度颇有讲究。
将并列的以太网电缆和电源电缆相隔至少8到1 2英寸，如果电压较高或者并列距离较长，那么这个间隔距离应该更大。
工业以太环网技术方案
碾沟煤矿工业以太环网技术方案工业以太网系统技术方案一、前言近年来，随着世界科技的发展与全球化，我国提出了两花融合的战略目标，两华融合是信息化和工业化的高层的深度结合，是指以信息化带动工业化、一工业化促进信息化，走新型工业化道路；两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式，两化融合在煤炭产业就是煤矿生产过程监控，全矿井安全生产安全环境监测，生产过程信息综合利用等方面的自动化、智能化和网络化。
通过建立以工业以太网维基础平台，实现各自动化控制系统的集中监控，形成完整的管制一体化综合应用系统。
以太网视一种计算机局域网组网技术。
IEEE 制定的IEEE802.3 标准给出了以太网的技术标准。
它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问协议的内容。
以太网视当前应用最普遍的局域网技术。
它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环网、FDDI 和ARCNET.以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑，但目前的快速以太网为了最大程度的减少冲突，最大程度的提高网络速度和使用效率，使用交换机来进行网络连接和组织，这样，一台瓦那个的拓扑结构就成了星型，但在逻辑上，以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD即带冲突检测的载波监听多路访问）的总线争用技术。
二、系统实施细则作为减少数字化矿井，必须站在煤矿企业的高度去整体规划和设计，其最终的效益要体现在煤矿企业整体效益上，而非在某个生产局部环节，因此作为数字化矿井构架必须充分考虑影响企业最终效益的方方面面，必须涵盖煤矿企业经营管理、安全监控、生产控制、设备监控等各个层面。
2.1 系统设计原则考虑到阳泉煤业集团和顺新大地煤矿综合自动化系统工程的实际需要和将来的发展趋势，各系统的实际需求及具体的使用特性，同时兼顾技术新旧更替不断加快的特点，项目是设计原则为：“先进性、成熟性、使用性、安全性、实时性、易操作性、完整性、可查性、互联性和可扩展性、经济性” 。
为了使所设计的方案尽可能满足矿方实际的需求，使系统正常、高效地运转，整体方案设计遵循以下设计原则：先进性、成熟性使用先进、成熟、实用和具有良好发展前景的技术，使得各个子系统具有较长的生命周期，不盲目追求高档次，既满足当前的需求，又适应未来的发展。
工业以太网络技术解决方案
工业以太网络技术解决方案
简介
工业以太网络技术是一种用于实现工业自动化的网络通信技术。
它与传统的以太网相比，具有更高的可靠性、安全性和实时性，能
够满足工业现场的特殊通信需求。
本文将介绍工业以太网络技术的
主要特点和应用案例。
特点
1. 高可靠性：工业以太网络技术采用冗余设计和网络拓扑结构，能够容忍节点故障和网络中断，保证工业设备的稳定运行。
2. 高安全性：工业以太网络技术使用安全认证和加密机制，能
够防止网络攻击和数据泄露，确保工业系统的安全性和保密性。
3. 实时性：工业以太网络技术通过时间同步和优化传输机制，
能够实现微秒级的数据传输延迟，满足工业现场对实时性的要求。
4. 灵活性：工业以太网络技术支持多种传输介质和通信协议，
适用于不同的工业应用场景，具有很高的灵活性和扩展性。
应用案例
1. 工业自动化：工业以太网络技术广泛应用于工业自动化领域，实现设备之间的通信和数据交换，提高生产线的效率和可靠性。
2. 物联网：工业以太网络技术可以作为物联网的底层通信基础
设施，连接传感器、设备和云平台，实现设备的远程监控和管理。
3. 智能电网：工业以太网络技术可以应用于智能电网系统，实
现电力设备之间的通信和协调，提高电网的稳定性和效率。
4. 智能交通：工业以太网络技术可以应用于智能交通系统，实
现车辆之间的通信和交互，提高交通流量的控制和安全性。
结论
工业以太网络技术是一种可靠、安全、实时的通信技术，适用
于工业自动化、物联网、智能电网和智能交通等领域。
它的应用将
会推动工业的数字化转型，提升工业生产的效率和质量。
工业以太网标准和环境要求
工业以太网标准和环境要求工业中的通讯要求与办公环境有着天壤之别。
要考虑到通讯中的每一方面，比如网络中的主动和被动元件，终端设备，网络设计和拓扑结构，甚至环境要求等因素。
而且在制造和掌握自动化行业中还要使用TCP/IP协议。
从而能够优化工业通讯。
工业以太网的基本思想就是通过开发觉存的网络标准，使各装置和整个系统适应现场环境的需求。
所谓主动元件，主要指如OLM，ELM，OSM，ESM等元件，它们连接不同的终端设备，不仅传送数据，还具有更多的智能功能。
而被动元件是同轴电缆，双绞线和光纤这样的传输介质，它们只能对数据进行传送，不具有判定，分析的功能。
标准：工业以太网机遇相应的国际标准，比如IEEE802.3，ISO/IEC 11801，EN 50173，并结合了各标准中的优点。
通常状况下，在工业以太网和经典以太网间各元件不存在相互影响的状况。
但在如同生产和过程掌握环境下，不得不考虑设备兼容的问题，由于工业以太网与经典以太网还是有不同之处，比如工业双绞线的连接，冗余要求等。
除了标准有所不同外，工业以太网还在一些功能上有自己的特点，也是经典以太网不能供应的功能。
环境要求：环境要求在工业场合与办公环境有很大差异。
工业中必需符合EMC标准。
工业与办公环境的要求主要是以下方面：1）EMC（电磁干扰的敏感性；干扰信号的传输）；2）温度；3）振动；4）湿度；5）环境污染。
工业以太网就要求有很高的传输效率和很强的抗干扰力量，甚至要满意恶劣条件下的各种要求。
机架：工业以太网肯定要使用全金属机架。
作为一条法则，要使用符合DIN标准的导轨，掌握箱等设备，而且还要满意空间尺寸的要求，以及设备所能承受的振动防护要求。
温度范围：传送的网络设备的温度范围在0到40摄氏度。
但在工业环境下，要保证设备能够承受低温柔高温，通常工作环境的温度会超过50摄氏度，所以工业以太网的设备温度范围在0到60摄氏度之间。
工业以太网的原理与应用pdf
工业以太网的原理与应用1. 什么是工业以太网？工业以太网是一种用于工业环境中的高速、可靠的网络通信技术。
它基于以太网技术，通过将标准以太网协议进行扩展和优化，实现在工业环境中的实时通信和自动化控制。
工业以太网具有高性能、可扩展性强、标准化程度高等特点，被广泛应用于工业自动化领域。
2. 工业以太网的特点工业以太网相较于传统以太网，在工业环境下有以下特点：•实时性：工业以太网支持实时数据传输，能够满足对实时性要求较高的应用场景，如工业控制系统中的实时控制、监控等。
•可靠性：工业以太网通过采用冗余设计、网络切换等机制，提供了对网络故障具有容错能力的特点，以确保数据的可靠传输。
•安全性：工业以太网采用了加密技术、访问控制等安全机制，以保证数据的安全性，防止未经授权的访问和数据泄露。
•扩展性：工业以太网支持扩展性强，可以根据实际需求进行网络扩展和升级，满足不同规模和复杂度的应用场景。
3. 工业以太网的应用工业以太网在工业自动化领域有广泛的应用，主要包括以下几个方面：3.1 工业控制工业以太网可以用于工业控制系统中的实时控制和监控。
通过工业以太网，可以将传感器、执行器、PLC等设备连接到网络上，实现对工控设备的远程访问和控制。
在工业控制系统中，工业以太网可以提供快速、可靠的实时数据传输，实现对生产过程的精确控制和监测。
3.2 工业通信工业以太网可以用于工业通信领域，实现设备之间的高速数据传输。
通过工业以太网，可以将各种设备连接在同一网络上，实现设备之间的数据交换和共享。
工业以太网可以支持多种通信协议和通信方式，如TCP/IP、UDP等，满足不同设备之间的通信需求。
3.3 工业监测工业以太网可以用于工业监测系统，实现对生产过程的实时监测和数据采集。
通过工业以太网，可以将传感器、数据采集设备等连接到网络上，实现对生产设备、环境等的实时监测和数据采集。
工业以太网可以提供高带宽、低延迟的数据传输，满足对实时监测和数据采集的要求。
工业企业网络安全管理的网络拓扑设计与安全性优化
工业企业网络安全管理的网络拓扑设计与安全性优化随着信息技术的迅速发展和工业企业数字化转型的加速，网络安全管理已成为工业企业管理的重要组成部分。
网络拓扑设计和安全性优化是确保工业企业网络安全的关键要素。
本文将探讨工业企业网络拓扑设计的原则以及如何通过安全性优化提升网络安全。
一、工业企业网络拓扑设计原则工业企业网络拓扑设计的目标是满足企业的业务需求，并为网络安全提供坚实的基础。
以下是几个重要的网络拓扑设计原则：1. 分段隔离：将网络划分为不同的区域，将关键设备和系统隔离开来，以最小化攻击的影响范围。
例如，将工控系统与企业办公网络分开。
2. 冗余备份：通过设置冗余设备和备份路径，确保网络的高可用性和容错性。
在网络故障或攻击时，能够快速恢复和切换。
3. 访问控制：采用合理的访问控制策略，限制对网络资源的访问权限。
只有经过授权的用户才能访问敏感数据和关键设备。
4. 监测与审计：建立有效的网络监测和审计机制，及时发现异常行为，并记录日志以便后续追踪和分析。
二、网络拓扑设计示例根据工业企业的特点和安全需求，以下是一个网络拓扑设计的示例：1. 外部网络接入：工业企业通过防火墙和入侵检测系统（IDS）与外部网络相连，建立安全的外网接入点。
2. DMZ区域：在内部网络与外部网络之间设置一个DMZ （Demilitarized Zone）区域，用于承载对外提供的服务，如Web服务器和邮件服务器。
3. 内部网络：内部网络包括企业办公网络和工控系统网络。
通过网络分段和访问控制，确保工控系统与办公网络相互隔离，避免非授权访问。
4. 内部网络细分：在工控系统网络中，可以进一步细分网络区域，如生产控制区、监控区和数据存储区。
每个区域内部设置防火墙和访问控制，增加网络安全层级。
5. 内部网络监测与管理：在整个内部网络中建立网络监测系统和管理平台，实时监控网络流量和设备状态，及时发现并响应网络攻击和异常行为。
三、网络安全性优化网络拓扑设计只是一部分，为了提升工业企业网络的安全性，还需要进行安全性优化。
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张小只机械知识库工业以太网十大须知
一、拓扑结构
拓扑是网络中电缆的布置。
众所周知，EIA-485或CAN采用总线型拓扑。
但在工业以太网中，由于普遍使用集线器或交换机，拓扑结构为星型或分散星型。
二、接线
工业以太网使用的电缆有屏蔽双绞线（STP）、非屏蔽双绞线（UTP）、多模或单模光缆。
10Mbps的速率对双绞线没有过高的要求，而在100Mbps速率下，推荐使用五类或超五类线。
光纤链接时需要一对，常用的多模光纤波长为62.5/125μm或
50/125μm。
与多模光纤的内芯相比，单模光纤的内芯很细，只有10μm左右。
通常，10Mbps使用多模光纤，100Mbps下，单模、多模光纤都适用。
三、接头和连接
双绞线接头中RJ-45较常见，共两对线，一对用于发送，另一对用于接收。
在媒介相关接口（MDI）的定义中，这四个信号分别标识为RD+，RD-，TD+，TD-。
一条通信链路由DTE（数据终端设备，如工作站）和DCE（数据通讯设备，如中继器或交换机）组成。
集线器端口标识为MDI-X端口表明DTE和DCE可以使用直通电缆相连。
假如是两个DTE或两个DCE相连？可以采用电缆交叉的方法或直接利用集线器提供的上连端口（电缆不要交叉）。
光纤接头有两种，ST接头用于10Mbps或100Mbps；SC接头专用于100Mbps。
单模纤通常使用SC接头。
DTE与DCE之间的连接只需依照端口的TX、RX标识即。
网络系统设计的基本原则
网络系统设计的基本原则（一）根据目前计算机网络现状和需求分析以及未来的发展趋势，在网络设计时应遵循以下几个原则。
1．开放性和标准化原则首先采用国家标准和国际标准，其次采用广为流行的、实用的工业标准，只有这样，网络系统内部才能方便地从外部网络快速获取信息。
同时还要求在授权后网络内部的部分信息可以对外开放，保证网络系统适度的开放性。
这是非常重要，而且非常必要的，同时又是许多网络工程设计人员经常忽视的。
我们在进行网络系统设计时，在有标准可执行的情况下，一定要严格按照相应的标准进行设计，而不要我行我素，特别是在像网线制作、结构化布线和网络设备协议支持等方面。
采用开放的标准后就可以充分保障网络系统设计的延续性，即使将来当前设计人员不在公司，后来人员也可以通过标准轻松地了解整个网络系统的设计标准。
保证互连简单易行。
2．实用性与先进性兼顾原则在网络系统设计时首先应该以注重实用为原则，紧密结合具体应用的实际需求。
在选择具体的网络技术时一定要同时考虑当前及未来一段时间内主流应用的技术，不要一味地追求新技术和新产品，一方面新的技术和产品还有一个成熟的过程，立即选用时则可能会出现各种意想不到的问题；另一方面，最新技术的产品价格肯定非常昂贵，会造成不必要的资金浪费。
如在以太局域网技术中，目前千兆位以下的以太网技术都已非常成熟，产品价格也已降到了合理的水平，但万兆位以太网技术还没有得到普及应用，相应的产品价格仍相当昂贵，所以如果没有十分的必要，则不要选择万兆位以太网技术的产品。
另外在选择技术时，一定要选择主流应用的技术，如像同轴电缆的令牌环以太网和FDDI 光纤以太网目前已很少使用，因此不要使用了。
目前的以太网技术基本上都是基于双绞线和光纤的，其传输速率最低都应达到1 0／1 00Mbps。
3．无瓶颈原则这一点非常重要，否则会造成花了高的成本购买了主档次设备却得不到相应的高性能。
网络性能与网络安全一样，最终取决于网络通信链路中性能最低的那部分。
网络设计的原则
网络设计的原则1、用户至上原则企业的结构化综合布线系统的设计原则首先是基于企业对综合布线系统的要求为基础，并以满足用户需求为目标，最大限度满足用户提出的功能需求，并针对业务的特点，确保使用性。
2、先进性计算机网络技术的发展非常迅速，在计算机应用领域占有越来越重要的地位。
必须认识到，建立计算机网络是一个动态的过程，在这个过程中将不断有新技术产生，有新产品出现。
因此,在满足用户需求的前提下，充分考虑信息社会迅猛发展的趋势，在技术上适度超前，使提出的方案保证将布线系统建成先进的、现代化的信息系统。
采用最先进的组网技术，选用代表当今世界潮流趋势的计算机公司的网络产品，才能在未来的发展中保持技术领先。
3、灵活性和可扩展性随着应用软件复杂程度的增加，网络用户数量的增长以及多媒体技术的普及，当今网络对带宽的需求日益增加。
传统的共享式10M/16M 网络已不能满足需求。
网络系统应该能为用户提供足够的带宽，满足用户的实际应用需求，并且带宽应该是动态可调整、可扩展的。
网络系统应充分考虑楼宇内所涉及的各部门信息的集成和共享，保证整个系统的先进性合理性，实现分散式控制，集中统一式管理。
总体结构具有可扩展性和兼容性，可以集成不同厂商不同类型的先进产品，使整个系统可随技术的进步和发展，不断得到充实和提高。
在综合布线系统中任何信息点都能连接不同类型的终端设备，当设备数量和位置发生变化时，只需采用简单的插接工序，实用方便，其灵活性和适应性都相应加强。
4、标准化现代网络技术的发展趋势是遵循国际统一标准的开放系统、支持分布式计算和客户机/计算机，运行多种网络操作系统、网络协议，兼容其他厂商的网络产品，遵守国际标准的开放式系统。
网络结构化综合布线系统的设计依照国际和国家的有关标准进行。
此外根据系统总体结构的要求，各个子系统必须结构化和标准化，并代表当今最新的技术成就。
这样，才能在未来的发展中保持网络配置和应用模式的灵活性。
综合布线系统的所有布线部件采用积木式的标准件和模块化设计。
工业通信网络的设计与优化
工业通信网络的设计与优化工业通信网络在现代化生产中扮演着重要的角色。
它连接了各种设备、传感器和控制系统，确保信息的有效传输和高效交流。
为了满足工业通信网络的需求，设计和优化至关重要。
本文将分析工业通信网络的设计原则和优化方法。
一、工业通信网络的设计原则1. 网络拓扑的选择选择合适的网络拓扑对于工业通信网络的性能至关重要。
常见的拓扑结构包括总线、环形和星型。
总线结构适用于传输较少的数据，而环形结构适用于实时通信。
星型结构通常更灵活，适用于多设备连接的场景。
2. 延迟和带宽的平衡工业通信网络需要平衡延迟和带宽的需求。
高带宽可以提供更大的数据传输速度，但可能导致延迟增加。
因此，在设计网络时，需要根据具体应用场景需求来平衡延迟和带宽的需求。
3. 网络安全性工业通信网络的安全性至关重要，特别是对于涉及关键设备和数据的工业控制系统。
网络设计应该考虑到安全协议、防火墙和访问控制等关键要素，以保护网络和数据的完整性和机密性。
4. 网络可扩展性随着工业生产的扩大和升级，通信网络还需要具备良好的可扩展性。
网络设计应该考虑到未来的扩展需求，以便能够方便地增加设备和传感器，并保持网络的高性能和稳定性。
二、工业通信网络的优化方法1. 频谱管理工业通信网络中存在频谱有限的问题。
通过合理的频谱管理，可以减少信号干扰和碰撞，提高网络的可靠性和性能。
频谱管理方法包括频率分配、频率调整和动态频谱访问等。
2. 信号衰减控制信号衰减是工业通信网络中常见的问题之一。
通过采用合适的信号放大器和传输介质，可以有效地控制信号衰减，提高网络的传输质量和稳定性。
3. 数据压缩和优化对于大量的实时数据传输，数据压缩和优化是提高网络效率的重要手段。
采用合适的数据压缩算法和优化策略，可以减少网络带宽的占用，提高数据传输的效率。
4. 网络监测和管理监测和管理工业通信网络是保证网络正常运行的关键。
通过实时监测网络性能和故障诊断，可以及时发现和解决网络问题，提高网络的稳定性和可靠性。
工业以太网设计四大原则
工业以太网设计四大原则工业以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。
近些年来，随着网络技术的发展，以太网进入了控制领域，形成了新型的以太网控制网络技术。
这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展，开放的、透明的通讯协议是必然的要求。
以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显。
工业以太网制造现在信息的强大性跟控制的快捷性，能够实现快速的串联跟控制，为现代工业制造实现真正意义上的“E网到底”奠定了良好的基础。
工业以太网已经被业内认为是未来控制网络的最佳解决方案，也是当前现场总线中的主流技术。
工业化的新翘楚就由此诞生。
评估工业以太网设计标准或依据，大概来分应该就是以下四点：（一）通信确定性与实时性工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点在于它必须满足控制作用对实时性的要求，即信号传输要足够快和满足信号的确定性。
实时控制往往要求对某些变量的数据准确定时刷新。
由于以太网采用CSMA/CD方式，网络负荷较大时，网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时要求，故传统以太网技术难以满足控制系统要求准确定时通信的实时性要求，一直被视为“非确定性”的网络。
工业以太网采取了以下措施使得该问题基本得到解决：采用快速以太网加大网络带宽以太网的通信速率从10、100Mb/s增大到如今的1、10Gb/s。
在数据吞吐量相同的情况下，通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小，即网络碰撞机率大大下降，从而提高其实时性。
采用全双工交换式以太网用交换技术替代原有的总线型CSMA/CD技术，避免了由于多个站点共享并竞争信道导致发生的碰撞，减少了信道带宽的浪费，同时还可以实现全双工通信，提高信道的利用率。
降低网络负载工业控制网络与商业控制网络不同，每个结点传送的实时数据量很少，一般为几个位或几个字节，而且突发性的大量数据传输也很少发生，因此可以通过限制网段站点数目，降低网络流量，进一步提高网络传输的实时性。
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工业以太网设计四大原则
工业以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。
近些年来,随着网络技术的发展，以太网进入了控制领域，形成了新型的以太网控制网络技术。
这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。
以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显。
工业以太网制造现在信息的强大性跟控制的快捷性，能够实现快速的串联跟控制，为现代工业制造实现真正意义上的“E网到底”奠定了良好的基础。
工业以太网已经被业内认为是未来控制网络的最佳解决方案，也是当前现场总线中的主流技术。
工业化的新翘楚就由此诞生。
评估工业以太网设计标准或依据，大概来分应该就是以下四点：
(一)通信确定性与实时性
工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点在于它必须满足控制作用对实时性的要求，即信号传输要足够快和满足信号的确定性。
实时控制往往要求对某些变量的数据准确定时刷新。
由于以太网采用CSMA/CD方式，网络负荷较大时，网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时要求，故传统以太网技术难以满足控制系统要求准确定时通信的实时性要求，一直被视为“非确定性”的网络。
工业以太网采取了以下措施使得该问题基本得到解决：
采用快速以太网加大网络带宽
以太网的通信速率从10、100Mb/s增大到如今的1、10Gb/s。
在数据吞吐量相同的情况下，通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小，即网络碰撞机率大大下降，从而提高其实时性。
采用全双工交换式以太网
用交换技术替代原有的总线型CSMA/CD技术，避免了由于多个站点共享并竞争信道导致发生的碰撞，减少了信道带宽的浪费，同时还可以实现全双工通信，提高信道的利用率。
降低网络负载
工业控制网络与商业控制网络不同，每个结点传送的实时数据量很少，一般为几个位或几个字节，而且突发性的大量数据传输也很少发生，因此可以通过限制网段站点数目，降低网络流量，进一步提高网络传输的实时性。
应用报文优先级技术
在智能交换机或集线器中，通过设计报文的优先级来提高传输的实时性。
(二)安全性
在工业生产过程中，很多现场不可避免地存在易燃、易爆或有毒气体等，对应用于这些工业现场的智能装置以及通信设备，都必须采取一定的防爆技术措施来保证工业现场的安全生产。
在目前技术条件下，对以太网系统采用隔爆、防爆的措施比较可行，即通过对以太网现场设备采取增安、气密、浇封等隔爆措施，使现场设备本身的故障产生的点火能量不外泄，以保证系统运行的安全性。
对于没有严格的本安要求的非危险场合，则可以不考虑复杂的防爆措施。
工业系统的网络安全是工业以太网应用必须考虑的另一个安全性问题。
工业以太网可以将企业传统的三层网络系统，即信息管理层、过程监控层、现场设备层，合成一体，使数据的传输速率更快、实时性更高，并可与Internet无缝集成，实现数据的共享，提高工厂的运
作效率。
但同时也引人了一系列的网络安全向题，工业网络可能会受到包括病毒感染、黑客的非法入侵与非法操作等网络安全威胁。
一般情况下，可以采用网关或防火墙等对工业网络与外部网络进行隔离，还可以通过权限控制、数据加密等多种安全机制加强网络的安全管理。
(三)稳定性与可靠性
传统的以太网并不是为工业应用而设计的，没有考虑工业现场环境的适应性需要。
由于工业现场的机械、气候、尘埃等条件非常恶劣控制工程网版权所有，因此对设备的工业可靠性提出了更高的要求。
在工厂环境中，工业网络必须具备较好的可靠性、可恢复性及可维护性。
为了解决在不间断的工业应用领域，在极端条件下网络也能稳定工作的问题，美国Synergetic微系统公司和德国Hirschmann，Jetter AG等公司专门开发和生产了导轨式集线器、交换机产品，安装在标准DIN导轨上，并有冗余电源供电，接插件采用牢固的DB-9结构。
此外，在实际应用中，主干网可采用光纤传输，现场设备的连接则可采用屏蔽双绞线，对于重要的网段还可采用冗余网络技术，以此提高网络的抗干扰能力和可靠性。
(四)总线供电问题
总线供电(或称总线馈电)是指连接到现场设备的线缆不仅传输数据信号，还能给现场设备提供工作电源。
对于现场设备供电可以采取以下方法：
在目前以太网标准的基础上适当地修改物理层的技术规范，将以太网的曼彻斯特信号调制到一个直流或低频交流电源上，在现场设备端再将这两路信号分离开来。
不改变目前物理层的结构，而通过连接电缆中的空闲线缆为现场设备提供电源。