工业以太网标准和环境要求
以太网与工业以太网的区别
以太⽹与⼯业以太⽹的区别 以太⽹产⽣延迟的主要原因是冲突，其原因是它利⽤了CSMA/CD技术。
在传统的共享⽹络中，由于以太⽹中所以的站点，采⽤相同的物理介质相连，这就意味着2台设备同时发出信号时，就会出现信号见的互相冲突。
为了解决这个问题，以太⽹规定，在⼀个站点访问介质前，必须先监听⽹络上有没有其他站点在同时使⽤该介质。
如果有则必须等待，此时就发⽣了冲突。
为了减少冲突发⽣的⼏率，以太⽹常采⽤1-持续CSMA，⾮持续CSMA，P-持续CSMA的算法2。
由于以太⽹是以办公为⽬标设计的，并不完全符合⼯业环境和标准的要求，将传统的以太⽹⽤于⼯业领域还存在着明显的缺陷。
但其成本⽐⼯业⽹络低，技术透明度⾼，特别是它遵循IEEE802.3协议为各⼚商⼤开了⽅便之门。
以太⽹的缺陷 1、确定性 由于以太⽹的MAC层协议是CSMA/CD，该协议是的⽹络上存在冲突。
对于⼀个⼯业⽹络，如果存在着⼤量的冲突，就必须多次重发数据，使得⽹络间通信的不确定性⼤⼤增加，带来系统控制性能的降低。
2、实时性 在中，在⼀个事件发⽣之后，系统必须在⼀个可以准确预见的时间范围内作出反应。
⽽⼯业上对数据传输的实时性要求⾮常⾼，数据的更新是在数⼗毫秒完成。
⽽以太⽹的CSMA/CD机制，当发⽣冲突时重发数据，可以尝试16次，这种解决冲突的机制是以付出时间为代价的。
⽽设备的掉线，可能会造成重⼤的设备或者⼈⾝安全事故。
3、可靠性 以太⽹是为商业设计的，但应⽤到⼯业现场，⾯对恶劣的⼯况、严重的线间⼲扰，必然降低其可靠性。
所以⼯业⽹络要求具有⾼的可靠性，可恢复性以及可维护性。
的解决机制 1、交换技术 将共享的局域⽹进⾏有效的冲突域划分机制。
各个领域之间⽤交换机连接，减少冲突问题和错误传输。
这样可以尽量避免冲突的发⽣，提⾼系统的确定性。
2、⾼速以太⽹ 冲突的发⽣与负载有关，负载越⼤，发⽣冲突的概率越⼤。
提⾼以太⽹的通讯速度，可以有想降低⽹络的负荷。
智能变电站对工业以太网交换机相关性能要求
智能变电站对工业以太网交换机相关性能要求深圳万博智电科技有限公司供稿2017/11、引言智能变电站主要包括智能高压设备和变电站统一信息平台两部分，在智能变电站中，传统的电缆接线不再被工程所应用，取而代之的是光纤电缆，智能变电站要求采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。
在智能变电站普遍采用合并单元进行过程层数字化采样值数据传输、依靠GOOSE报文传输一次设备状态和控制命令的背景下，工业以太网交换机除承载传统的站级通信服务外，开始逐渐替代传统电缆成为维系一、二次设备关联的中枢设备。
这种角色和重要性的改变对工业以太网交换机的功能、性能和可靠性都提出了非常高的要求。
2、智能变电站对工业以太网交换机相关性能要求如何衡量和考核工业以太网交换机的相关指标是电力用户比较关心的问题。
所谓工业以太网交换机是指其在技术上与商用以太网交换机IEEE802.3标准兼容，但在材质的选用、产品的强度和适用性方面应能满足工业现场的需要，即在环境适应性、可靠性、安全性和安装使用方面满足工业现场的需要。
目前国内对于工业以太网交换机的功能并未出台相关标准，因此其功能测试通常以国内通信行业标准要求和IEEE相关标准为准。
电力行业而对于环境和电磁兼容要求目前主要的参考标准有IEC61850-3 《变电站通信网络和系统》第3部分总体要求和IEEEStd1613《变电站通信网络装置的环境和测试要求》。
3、工业以太网交换机的功能要求根据国家电网《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站具有全站信息数字化、通信平台网络化等基本要求，而这些要求则对承载通信网络的工业以太网交换机提出了以下需求3.1基本需求(1)信息传输保证高优先级的用户数据优先传送(2)网络流量控制冗余网络(3)网络工况监视和故障诊断(4)高精度网络对时协议。
工业以太网简介
工业以太网简介：工业以太网是基于IEEE 802.3 (Ethernet）的强大的区域和单元网络。
利用工业以太网，SIMATIC NET 提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。
企业内部互联网（Intranet）,外部互联网（Extranet）,以及国际互联网(Internet）提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化.继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工和自适应的100M波特率快速以太网(Fast Ethernet,符合IEEE 802。
3u 的标准）也已成功运行多年。
采用何种性能的以太网取决于用户的需要.通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术.为用户带来的利益：市场占有率高达80%，以太网毫无疑问是当今LAN（局域网）领域中首屈一指的网络。
以太网优越的性能，为您的应用带来巨大的利益：•通过简单的连接方式快速装配。
•通过不断的开发提供了持续的兼容性，因而保证了投资的安全。
•通过交换技术提供实际上没有限制的通讯性能。
•各种各样联网应用，例如办公室环境和生产应用环境的联网。
•通过接入WAN(广域网）可实现公司之间的通讯，例如，ISDN 或Internet 的接入。
SIMATIC NET基于经过现场应用验证的技术，SIMATIC NET已供应多于400，000个节点，遍布世界各地，用于严酷的工业环境，包括有高强度电磁干扰的区域。
工业以太网络的构成：一个典型的工业以太网络环境，有以下三类网络器件：◆ 网络部件连接部件：•FC 快速连接插座•ELS（工业以太网电气交换机)•ESM(工业以太网电气交换机)•SM（工业以太网光纤交换机)•MC TP11（工业以太网光纤电气转换模块)通信介质：普通双绞线，工业屏蔽双绞线和光纤◆ SIMATIC PLC控制器上的工业以太网通讯外理器。
用于将SIMATIC PLC连接到工业以太网。
◆ PG/PC 上的工业以太网通讯外理器。
工业通信中的工业以太网与现场总线比较
工业通信中的工业以太网与现场总线比较工业通信是指在工业环境中实现设备之间信息传递和控制的过程。
随着工业自动化的发展，工业通信技术也得到了广泛应用。
其中，工业以太网和现场总线是两种常见的通信技术。
本文将对工业以太网和现场总线进行比较，探讨其各自的特点和适用场景。
一、工业以太网工业以太网是一种基于以太网技术的通信网络，它采用了以太网的物理层和数据链路层协议，同时也引入了一些工业特定的协议。
与普通的以太网相比，工业以太网在实时性、可靠性和稳定性方面进行了优化。
它支持高速通信和大带宽传输，能够满足现代工业环境中对数据传输速度和质量的要求。
工业以太网适用于需要高速通信和大规模连接的场景，如工业自动化、机器人控制和分布式控制系统。
它可以同时传输多个数据流，并支持实时监控和控制。
由于其基于标准的以太网协议，工业以太网具有较好的兼容性和可扩展性，易于集成和维护。
二、现场总线现场总线是另一种常用的工业通信技术，它是一种分布式控制系统中用于实现设备之间数据传输和通信的协议。
现场总线通常采用串行通信方式，将控制系统中的各种设备连接起来，通过总线传输数据和命令。
现场总线具有以下几个特点：首先，它是一种实时性较好的通信技术，能够满足工业自动化对实时监控和控制的需求；其次，现场总线采用分布式的网络结构，可以减少布线的复杂性和成本；第三，现场总线支持多主控制，可以实现多台设备之间的并行操作；最后，现场总线具有较好的抗干扰能力和可靠性，能够适应恶劣的工业环境。
现场总线适用于需要分布式控制和小范围通信的场景，如工业机械、设备监控和传感器网络。
由于现场总线采用串行通信方式，它的传输速率相对较低，适用于不需要大带宽和高速通信的应用。
三、工业以太网与现场总线的比较工业以太网和现场总线在工业通信中都有自己的优势和适用场景。
下面对它们进行比较：1. 传输速率：工业以太网的传输速率相对较高，可以达到百兆甚至千兆级别，而现场总线的传输速率一般在几十到几百kbps之间。
工业以太环网设计方案
工业以太环网设计方案1.1概述掌石沟煤业是基本实现机械化生产，具有复杂生产系统的矿井，为提高矿井的生产效率，对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。
各矿综合自动化系统，根据管控一体化思想，以三层网络为基础，结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术，采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件，将煤矿生产、管理的各个环节，统一在一个网络平台上，形成一个统一、完整的有机整体，使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。
1.1.1设计综述掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则讲行设计；同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。
对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统，在井上和井下设置的高速以太环网，主链路采用千兆光纤。
在核心层采用千兆工业以太网技术，通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次，同时具备高冗余性能。
各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备，以达到控制和信息采集的目的信息层：建设信息管理网，采用标准TCP/IP协议和以太网技术。
实现矿区各个管理部门的网络连接, 实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动化，能对煤炭的生产状况进行实时监视，为管理决策提供依据。
控制层：建设综合自动化控制网，采用工业以太环网+现场工业总线来实现，实现将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。
设备层：在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。
1.2控制层网络设备的技术与产品选型本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术，传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆，网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。
1.1.2技术选择现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备，为了达到方便管理，保证系统运行稳定的目的，必须选择一个开放的通信平台，并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。
真实世界的联网——现场总线、开放标准和办公网络——工业以太网的使用环境
协议应 用层的标准化也是开放 解决方 案 的先 决条件 ，许 多制造厂家通过提供 各 种设备 、控 制器和软件 方案来满足这种 需 要 。在应 用层使 用通 用标准将为各层 问无
缝集成所有部件提供参 照标 准 。
专 用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ网络 和总 线 要 求包 括高 可 用性 、实 时 、故 障 后 的快 速 自愈 数 据 传 输 的
可 靠 性 和 安 全 性 、 冗 余 和 更 加 严 格 的 Ｅ ＭＣ．温 度和 抗振 要 求 。应 用于此 的 工
总结
如 上 所述 ．工 业 以太 网正 处 于 现场
总 线 层和 受 到 广泛 支持 的开放 标 准 以及
办 公 网络 的 交 汇 口上 。工 业 以太 网 的快
业 以 太 网 同样 也必 须 满足 这 些要 求 。在
也 具 有举 足 轻 重的 地位 。在 故 障发 生后
的３ ０ ｍｓ ，具有 闭环拓 扑和 冗余 管理 ０ 内 的 网络 能 够 自动 愈 合 网络 。 然而 ，在办
标准化是降低成本的关键
数 字 网络 允 许 工程 师 在逻 辑 段 内组
司可 以提 高 生产 率 、加 快 工作 流 程 、获
向迈 出的一步 。基于标准化 部件说 明的第 三方 工具将促进 开发更佳 的解决方案 。因 此标 准化在降低 成本方 面扮 演至关重要 的
角色 。
个 关 键 优势 。这便 是 多 数私 有方 案 在协
议 层选 用Ｔ ／ ＣＰ Ｉ Ｐ方案的原 因 。
网络要求
自动化 系 统 可 大致 分 为现 场 设 备 控 制 设 备 和 网 络 ．其 中 网 络 堪 称 自动 化 系统 的 骨干 网络 要 求来 自于 需要 自 动化 的 过 程和 生 产设 备 。对 于 现 场层 的
工业以太网协议
工业以太网协议工业以太网协议（Industrial Ethernet Protocol）是一种用于工业领域的以太网通信协议，它结合了以太网的高带宽和工业自动化的可靠性和实时性需求。
工业以太网协议被广泛应用于工业控制系统、工厂自动化和机器人控制等领域。
工业以太网协议与传统的以太网相比有以下几点特点：1. 实时性：工业控制系统需要实时传输和处理数据，工业以太网协议提供了实时性能，可以满足实时控制和监控的需求。
2. 可靠性：工业环境中存在较多的电磁干扰、温度变化和振动等因素，工业以太网协议采取了诸如冗余通信、自适应传输速率和纠错机制等措施，提高了通信的可靠性。
3. 安全性：工业网络需要防止数据泄露、篡改和非法访问等安全威胁，工业以太网协议支持数据加密和认证机制，提供了较高的安全性保障。
4. 扩展性：工业以太网协议支持灵活的网络拓扑结构和设备连接方式，可以方便地扩展和更改网络规模和拓扑。
5. 互联性：工业以太网协议与传统的以太网兼容性强，可以与现有的以太网设备和技术无缝集成，提高了工业网络的互联性。
工业以太网协议包括多种不同的通信协议和协议簇，如乙太网/IP（Ethernet/IP）、PROFINET、Modbus TCP等。
每种协议都有各自的特点和适用场景。
以乙太网/IP为例，它采用了以太网和TCP/IP协议作为基础，并加入了针对工业控制的特殊功能和协议。
它支持实时控制、实时数据传输和设备管理等功能，并提供了与其他协议的互操作性。
在工业以太网协议中，数据传输一般采用分组交换方式，数据分组按照优先级和实时性要求进行排序和传输，确保控制数据能够及时到达目标设备。
同时，工业以太网协议还支持多路径冗余传输、广播和组播等特性，提高了网络的可靠性和效率。
总之，工业以太网协议是一种专门为工业环境设计的通信协议，它融合了以太网和工业自动化的需求，具有实时性、可靠性、安全性、扩展性和互联性等特点。
随着工业自动化和数字化的发展，工业以太网协议将在工业控制系统和工厂自动化中扮演越来越重要的角色。
工业以太网简介
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1 工业以太网概述
以太网的由来 以太网技术的思想渊源最早可以追溯到1968年。以太网 的核心思想是使用共享的公共传输信道，这个思想源于夏威 夷大学。 1980 年DEC( digital equipment corporation) 、Intel 和Xerox 三大公司发布了DIX版以太网1.0 规范,其传输速度 为10Mb/S ,所支持的唯一物理介质为粗同轴电缆。1982 年, 发布了DIX2.0 版, 这就是通常所说的Ethernet Ⅱ。与DIX同 步的是IEEE 成立的至今闻名的802.3 委员会。1985 年，IEEE 802.3 委员会发布了CSMA/ CD 访问方法和物理层规范。尽 管其帧的定义与DIX2.0不尽相同，但是现在更多的人认为它 就是以太网。
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1 工业以太网概述
(3) 解决与商用以太网集成问题。 以太网作为现场总线,尤其是高速现场总线结构的主体,可以避免 现场总线技术游离于计算机网络技术的发展之外,使现场总线技术与 计算机网络技术很好地融合而形成相互促进的局面。 (4) 以太网适配器的价格大幅度下跌以及各产品和标准对以太网的支持是 其成功的重要因素。
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。
电力工业以太网交换机技术规范
GB/T17626.4-2008电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idtIEC61000-4-4:2004)
GB/T17626.5-2008电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验(idtIEC61000-4-5:2005)
交换机应支持广播风暴抑制、组播风暴抑制和未知单播风暴抑制功能。
5.3.5组网协议
可以按照电力系统的需求进行组网，组网协议宜采用国际标准协议：MSTP、RSTP或IEC62439-2008标准要求。
5.3.6互联网组管理协议
网络交换机支持包括GMRP二层动态MAC地址的配置组播功能、静态MAC地址的配置组播功能以及动态IP映射（IGMP SNOOPING）组播功能，至少支持64个组播组。
目 次
前 言
本标准依据
本标准由国家电网公司***归口。
本标准由提出并解释。
本标准负责起草单位：。
本标准参加起草单位：
本标准主要起草人：
本标准主要审定人员：
本标准首次发布。
电力工业以太网交换机技术规范
1
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本标准规定了在电力系统内使用的工业级以太网交换机的技术要求、测试方法和检验规则。
本标准适用于电力系统发电、变电、输电、配电等环境使用的工业以太网交换机。
GB/T17626.11-2008电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验(idtIEC61000-4-11:2004)
GB/T17626.12-1998电磁兼容 试验与测量技术振荡波抗扰度试验(idtIEC61000-4-12:1995)
常用以太网为何不能直接运用于工业以太网
常用以太网为何不能直接运用于工业以太网工业以太网的要求相比常用以太网要高得多，一般来说常用以太网不能直接运用于工业以太网，这是为什么呢?由于以太网是以办公自动化为目标设计的，并不完全符合工业环境和标准的要求，将传统的以太网用于工业领域还存在着明显的缺陷。
但其成本比工业网络低，技术透明度高，特别是它遵循IEEE802.3协议为各现场总线厂商大开了方便之门，但是，要使以太网符合工艺上的要求，有以下五个原因：一、通信非实时性在工业控制系统中，实时可定义为系统对某事件的反应时间的可测性。
也就是说，在一个事件发生后，系统必须在一个可以准确预见的时间范围内做出反映。
然而，工业上对数据的传递的实时性要求十分严格，往往数据的更新是在数十ms内完成的。
而同样由于以太网存在的CSMA/CD机制，当发生冲突的时候，就得重发数据，最多可以尝试16次之多。
很明显这种解决冲突的机制是以付出时间为代价的。
而且一但出现掉线，那怕是仅仅几秒种的时间，就有可能造成整个生产的停止甚至是设备，人身安全事故。
二、通信的非确定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。
三、常用以太网不具备高稳定性与可靠性传统的以太网在设计之初并不是为工业应用而设计的，没有考虑工业现场环境的恶劣的工况，严重的线间干扰以及机械、气候、尘埃等条件的恶劣，而且以太网的抗干扰(EMI)性能非常差，应用于危险场合时，不具备本质安全性能;因此对设备的工业可靠性提出了更高的要求。
同时在生产环境中工业网络必须具备较好的可靠性，可恢复性，以及可维护性。
即保证一个网络系统中任何组件发生故障时，不会导致应用程序，操作系统，甚至网络系统的崩溃和瘫痪。
工业以太网
2. ProfiNet
ProfiNet主要包括三方面技术：
(1) 基于通用对象模型(COM)的分布式自动化系统 (2) 规定了Profibus和标准以太网之间的开放、透明通
信 (3)提供了一个包括设备层和系统层、独立于制造商的 系统模型
采用标准TCP/IP与以太网作为连接介质，采用标准TCP/IP协议加上应用 层的PCM/DCOM来完成节点之间的通信和网络寻址。可以同时挂接传统 Profibus系统和新型的智能现场设备。
HSE与OSI互联参考模型的比较图
FF HSE工业以太网系统结构
HSE在应用层和用户层直接采用FF H1的应用层服务和功能块应用 进程规范，并通过链接设备(Linking Device)将FF H1网络连接到 HSE网段上，HSE链接设备同时也具有网桥和网关的功能，它的网 桥功能能够用来连接多个H1总线网段，使不同H1网段上面的H1设 备之间能够进行对等通信而无需主机系统的干预。 HSE主机可以与所有的链接设备和链接设备上挂接的H1设备进行 通信，使操作数据能传送到远程的现场设备，并接收来自现场设备 的数据信息，实现监控和报表功能。监视和控制参数可直接映射到 标准功能块或者“柔性功能块”(FFB)中。
第四章 工业以太网
第四章 工业以太网
现场总线控制系统(FCS)的发展改变了工业控制系统的结构， 具有开放、分散、数字化、可互操作性等特点，有利于自动 化系统与信息系统的集成。
缺陷:
主要表现在迄今为止现场总线的通信标准尚未统一，这使得个厂商的仪 表设备难以在不同的FCS中兼容。此外，FCS的传输速度也不尽人意， 在有些场合无法满足实时控制的要求。由于上述原因，FCS在工业控制 中的推广应用受到了一定的限制。
现有的Profibus网段可以通过一个代理设备(Proxy)连接到ProfiNet网络当 中，使整套Profibus设备和协议能够原封不动地在ProfiNet中应用。
工业以太网
9.4.3 工业以太网1．工业以太网的基本概念以太网是指遵循IEEE 802.3标准，是可以在光缆和双绞线上传输的网络。
它最早出现在1972年，由XeroxPARC所创建。
在办公和商业领域，以太网是当今最流行、应用最广泛的通信技术，具有价格低、通信速率和带宽高、兼容性好、软硬件资源丰富、广泛的技术支持基础和强大的持续发展潜力等诸多优点，如今已成为世界上广泛采用的网络技术，并以迅猛的速度向各个领域扩展。
由于以太网是以办公自动化为目标设计的，并不完全符合工业环境和标准的要求，因此以太网要进入工业控制领域还需解决一些问题。
以太网采用的载波侦听多路访问/碰撞（冲突）检测的传输规范，这无法满足工业控制中的实时性、确定性、可重复性等方面的要求；此外，现有的高层协议也无法满足工业控制的要求。
工业以太网是应用于工业控制领域的以太网，在技术上与商用以太网（即IEEE 802.3标准）兼容，但是实际产品和应用却又完全不同。
这主要表现为普通商用以太网的产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、安全性等方面不能满足工业现场的需要。
故在工业现场控制应用的是与商用以太网不同的工业以太网。
将以太网高速传输技术引入到工业控制领域，使企业内部互联网（Intranet）、外部互联网（Extranet）和国际互联网（Internet）提供的技术和广泛应用已经进入生产和过程自动化。
这种应用推动了自动化技术与互联网技术的结合，是未来制造业电子商务的网络技术雏形，也是自动化技术的发展趋势。
2．工业以太网的优势（1）应用广泛以太网是目前应用最广泛的计算机网络技术，几乎所有的编程语言如Visual C＋＋、Java、Visual Basic等都支持以太网的应用开发。
这些编程语言由于广泛使用，并受到软件开发商的高度重视，具有很好的发展前景。
（2）通信速率高目前通信速率为10、100Mb/s的快速以太网已开始广泛应用，1Gb/s以太网技术也逐渐成熟，而传统的现场总线最高速率只有12Mb/s（如西门子Profibus-DP）。
工业以太网入门教程第1讲』——工业以太网联网设备基本知
CTRLink工业以太网产品家族包括几个系列的产品，分别归类为集线器、交换机、接口转换器、路由器和视频产品。
现代的工业以太网网络都是以星型方式用双绞线或光纤连接的。
如果网络需要连接两个以上的设备，则需要使用集线器或交换机。
集线器是物理层的设备，提供简单的网络扩展，只要遵循冲突检测和在半双工的共享以太网网络中的增强继承的规则即可。
只要不超过冲突域的距离局限或线缆的局限，我们一次可以使用四个集线器。
集线器在10Mbps速率下工作。
科动有EI系列和EIM 迷你型系列的集线器。
交换机实际被归类为“网桥”，是链路层的产品。
网桥使两个分开的以太网网络连接起来，但却将各自网络的冲突域分隔开来。
使用交换机的好处是扩展的规则非常简单，可以级联，理论上没有数量上的限制。
交换机也可以设置为全双工通讯，排除了半双工共享以太网中所具有的冲突域。
科动的交换机有以下几个系列：EIS 互联型、EISK蝎王型、EIBA BAS 型、EISM 迷你型、EISC 可配置型、EISＸ、EICP 紧固型管理和非管理交换机。
EISB蓝锻精密型也有管理和非管理的分类。
将一个光纤网络连接到双绞线网络可以用集线器或交换机，也可以用接口转换器来连接。
接口转换器是归类于物理层的设备。
科动的接口转换器有：EIMC迷你型接口转换器，宽温型号可选。
通讯协议在ISO公开系统互联参考(OSI)模型里，以太网是定义在物理层和链路层的协议。
在数据链路层上有许多协议，以TCP/IP最为突出，甚至在TCP/IP之上，还有几个专门针对应用层的协议Ethernet/IP，PROFInet，HSE，MODBUS/TCP，iDA，BACnet，以及一些私有的协议。
由于科动的产品是基于以太网的技术，我们的产品和这些协议包括TCP/IP都可以兼容。
我们的CTRLink集线器、交换机或接口转换器在这些协议下都可以正常的工作。
电源从安全和方便的角度考虑，科动的CTRLink产品可以在低压直流或交流的电源下工作。
什么是工业以太网？工业以太网有哪些类型？
什么是以太网？以太网是一种计算机局域网技术。
由IEEE组织的IEEE802.3标准制定了以太网技术标准，规定了物理层连接、电子信号和介质接入层协议的内容。
以太网现在是最流行的局域网技术，取代了令牌环、FDDI、ARCNET等其他局域网技术。
以太网是世界上使用最广泛的局域网技术。
有些人认为我们日常生活中的网络是以太网。
我们通常说的交换机，专业名称应该叫以太网交换机。
通常的光纤交换机也使用以太网技术，但传输介质由网线改为光纤。
什么是工业以太网？工业以太网是在以太网技术和TCP/IP技术的基础上发展起来的工业网络。
基于强大的区域集团和IEEE802.3(以太网)。
在线工业以太网SIMATICNET提供了新的多媒体世界的无缝集成。
工业以太网是西门子提出的第一种基于以太网通信的工业通信方式。
与其他西门子通信方式如MPI、DP总线等相比，工业以太网具有速度快、稳定性高、抗噪声能力强、互联互换性好等优点。
过去，以太网在商业环境中被广泛使用。
现在，在很多工业环境中，以太网也成为业界的热点。
相信在不久的将来，工业以太网将成为工业控制网络结构的主要形式和发展趋势。
以太网和工业以太网之间的关系：工业以太网是以太网技术与通用工业协议的完美结合，也是标准以太网在工业领域的应用拓展。
近年来，为了满足高实时性工业应用的需要，各大工业自动化公司和标准化组织都提出了各种工业以太网的实时技术标准，这些标准都是根据IEEE802.3标准制定的。
标准，提高实时性，并与标准以太网建立联系。
6种工业以太网类型。
(1)MODBUSTCP/IP。
(2)以太网/IP。
(3)以太网Powerlink。
(4)PROFINET。
(5)SERCOSIII。
(6)以太网。
工业以太网的优势：1.以太网产品价格相对便宜。
2.轻松接入互联网。
3.兼容性好，技术支持广泛。
4.以太网技术发展迅速，技术先进，可持续发展潜力巨大。
5.通信速度快。
6.强大的资源共享能力。
工业以太环网设计方案
工业以太环网设计方案概述掌石沟煤业是基本实现机械化生产,具有复杂生产系统的矿井,为提高矿井的生产效率,对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度;各矿综合自动化系统,根据管控一体化思想,以三层网络为基础,结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术,采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件,将煤矿生产、管理的各个环节,统一在一个网络平台上,形成一个统一、完整的有机整体,使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平;1.1.1 设计综述掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计,同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状;对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统,在井上和井下设置的高速以太环网,主链路采用千兆光纤;在核心层采用千兆工业以太网技术,通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次,同时具备高冗余性能;各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备,以达到控制和信息采集的目的信息层：建设信息管理网,采用标准TCP/IP协议和以太网技术;实现矿区各个管理部门的网络连接,实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动化,能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据;控制层：建设综合自动化控制网,采用工业以太环网+现场工业总线来实现,实现将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统;设备层：在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统;控制层网络设备的技术与产品选型本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术,传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆,网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构;1.2.1 技术选择现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备,为了达到方便管理,保证系统运行稳定的目的,必须选择一个开放的通信平台,并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上;为保证良好的兼容性和可扩充性,建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准;如有其他类型的通信格式,如RS232,RS485或其他专用通信接口等等,均可通过协议网关转换为以太网信息包,在IP网络上进行传送;以太网TCP/IP技术具有以下的优势：随着企业的发展、各种新技术的应用,可以预见,对网络的带宽要求也会越来越高,比如基于网络的视频监控传输应用和井下设备信息数据采集等都需要进行大量数据的传输;以太网技术具有相当高的数据传输速率目前已有成功案例应用于井下工业环境下的以太网交换机,能提供足够的带宽；能在同一总线上运行不同的传输协议,从而能建立企业的公共网络平台或基础构架；支持交互式和开放的数据存取技术；沿用多年,已为众多的技术人员所熟悉,市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具,成为事实上的统一标准；允许使用不同的物理介质和构成不同的拓扑结构;以太网早期存在不确定性和实时性能欠佳的问题,已通过智能交换机的使用、主动切换功能的实现、优先权的引入等,基本上得到了解决;通过提高数据传输速率,仔细地选择网络的拓扑结构、设置服务质量QOS等,从而保证数据传输的准确性和实时性;因此,本方案选择工业以太环网组网技术作为综合自动化控制网的技术选型;冗余工业以太网网络设计1.3.1 综述随着网络化、综合自动化概念向自动化领域的不断渗透,自动化控制理念和技术也在不断发展;在上世纪末新型的现场总线控制系统突破了DCS系统中通信由专用网络的封闭系统实现所造成的缺陷,试图将基于封闭、专用的解决方案变成了基于公开化、标准化的解决方案;此后,上位机、PLC和现场总线构成的集散监控系统逐步成为自动化的主流;但由于不同行业不同应用派生出的不同的总线系统,加之经济利益的冲突,各种不同的现场总线标准之间的互不兼容严重束缚了不同厂商设备之间的互连,使得现场总线成为受厂商限制的专用网络;随着以太网技术的不断发展,它不仅在办公自动化领域而且在工业自动化场合得到了广泛应用,许多控制器、PLC、智能仪表、DCS系统已经带有以太网接口,这些都标志着工业以太网已经成为真正开放互连的工业网络的发展方向;采用的基于工业以太网的集成式全分布控制系统,具有高度的分散性、实时性、可靠性、开放性和互操作性的特点,因此,本方案采用工业以太网技术进行综合自动化控制网的设计;1.3.2 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;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;1.3.3 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;另外还可用根据日志记录调整过滤和登录策略;要采取严格的权限管理措施,可以根据部门分配权限,也可以根据操作分配权限;由于工厂应用专业性很强,进行权限管理能有效避免非授权操作;同时要对关键性工作站的操作系统的访问加以限制,采用内置的设备管理系统必须拥有记录审查功能,数据库自动记录设备参数修改事件：谁修改,修改的理由,修改之前和之后的参数,从而可以有据可查;2在工业以太网的应用中可以采用加密的方式来防止关键信息窃取; 目前主要存在两种密码体制：对称密码体制和非对称密码体制;对称密码体制中加密解密双方使用相同的密钥且密钥保密,由于在通信之前必须完成密钥的分发,该体制中这一环节是不安全的;所以采用非对称密码体制,由于工业以太网发送的多为周期性的短信息,所以采用这种加密方式还是比较迅速的;对于工业以太网来说是可行的;还要对外部节点的接入加以防范;3工业以太网的实时性目前主要是由以下几点保证：限制工业以太网的通信负荷,采用1000M的快速以太网技术提高带宽,采用交换式以太网技术和全双工通信方式屏蔽固有的CSMA/CD机制;随着网络的开放互连和自动化系统大量IT技术的引入,加上TCP/IP协议本身的开放性和层出不穷的网络病毒和攻击手段,网络安全可以成为影响工业以太网实时性的一个突出问题;1.3.4 综合自动化网络冗余方式选型MOXA交换机的超级环网仅仅在切换中已传递的数据延迟20ms而已,没有数据丢失的问题;选择单环单节点冗余网络是基于对现场各个控制系统的了解及比较决定的;因为要做到比单环单节点冗余网络更加可靠的环网,就要选择双环网结构,所以各矿选择既经济又可靠的单环单节点冗余结构;本次规划采用单环单节点组网方式,兼顾了可靠性与经济性;光纤环网冗余结构通过建立一个环状的光纤以太网结构来实现网络冗余,减少网络单点故障,增强整个通信网络在突发情况下的生存能力;1.3.5 网络产品的选型1.信息管理网络产品选择考虑到信息管理网络对网络设备的性能、功能要求较高,建议采用目前市场主流的网御星云公司的网络设备;2.综合自动化控制网络产品选择由于工业环境如煤矿等行业的特殊性,普通交换机在抗干扰性能、电磁兼容性、可靠性、可用性、MTBF等方面不能完全适应工业环境的要求,且不能形成高速冗余环的连接方式,使用寿命也会大大降低;因而必须采用工业级的以太网交换机,本方案采用台湾MOXA公司的工业以太网交换机系列;MOXA工业级交换机产品特点：1、有工业级核心交换机,带宽万兆级别可承上启下,无信息传输瓶颈;2、可以建立多环,系统带宽随环数倍数增加,方便扩容;3、交换机电磁兼容性、工作温度、平均工作时间等指标是其他设备无法达到的;摩沙公司的工业以太网交换机EDS618A和核心交换机PT7728系统产品均为工业级以太网设备;它们采用牢靠的重负荷设计,其性能指标远远超过一般的OA网络产品,电磁兼容性、工作温度、防震等指标完全符合工作现场的要求;摩沙网络产品还支持多种网络拓扑结构和多重冗余方式,如单环网冗余、单环双节点冗余、双总线冗余、双环网冗余和环间冗余;所有冗余结构在切换时,已传递的数据延迟小于100ms,不会造成数据丢失的问题;1）网络架构核心设备——工业以太环网交换机要求以下设备具体配置要求以设备清单为准;中央核心交换机PT77282台互为冗余PowerTrans PT-7728是一款高性能的交换机;PT-7728满足变电站自动化系统IEC 61850-3,IEEE 1613、交通控制系统NEMA TS2和轨道交通系统EN50121-4的需求;PT-7728可组建高性能的千兆以太网骨干网络、冗余环网,它具备24/48 VDC或110/220 VDC/VAC 冗余电源输入的功能,在提高网络通信稳定性的同时还可以节省布线;PT-7728模块化的设计为用户提供更加轻松的组网方式,4个千兆端口和24个以太网口让您在组建网络时更加灵活;PT-7728还可以选择前/后出线的方式,非常适合您的各种应用;支持虚拟局域网技术VLAN：使用虚拟局域网技术,通过将网络划分为独立的子网,可以有效的降低网络的负荷,提高网络的通讯效率,它具有以下特点：- 支持Turbo Ring和RSTP/STPD- IGMP Snooping和GMRP过滤多播封包- 支持基于端口的VLAN、IEEE VLAN和GVRP协议,轻松实现网络管理- 通过QoS--IEEE 1Q和TOS/DiffServ提升决策机制- 采用,LACP优化网络带宽- 支持IEEE 和https/SSL,增强网络安全性- SNMP V1/V2c/V3用于不同级别的网络管理- 采用RMON提升网络监控能力- ABC-01自动备份配置器- 带宽管理可以阻止不可预料的网络状态,端口锁定只允许授权的MAC地址访问- 端口镜像用于在线调试- 异常事件通过E-mail和继电器自动输出报警- 自动恢复连接设备的IP地址- Line-swap快速恢复- 可通过web 浏览器、Telnet/Serial console,Windows Utility和ABC-01配置本次设计采用其中4个千兆网络光口,16个百兆网络电口的核心交换机,,网络千兆光口与千兆环网联接,建立主/备冗余；网络百兆电口与服务器之间连接,从主干环网到服务器实现三层冗余,避免数据在网络传输的瓶颈,同时在调度台放置的操控站与核心交换机网络千兆电口连接,实现操控站高可靠性;主干交换机EDS-618AMOXA EtherDevice Switch EDS-618A网管型工业以太网交换机;千兆以太网冗余协议 Turbo Ring自愈时间<20ms,可以提升您的千兆网络骨干的可靠性;EDS-618A以太网交换机支持多种智能化的网络管理功能,包括QoS,IGMP Snooping/GMRP,VLAN,Port Trunking,SNMP V1/V2c/V3,IEEE 和Https/SSL 等功能;它具有如下特点：- 2个千兆端口＋16个快速以太网端口- Turbo Ring,Turbo Chain,RSTP/STP用于以太网冗余IEEE 1588PTP,Modbus/TCP,LLDP,SNMP Inform,QoS,IGMPsnooping,VLAN,IEEE ,HTTPS,SNMPv3和支持SSH- ABC-01自动备份配置器更易于置换故障设备- IPv6 Ready认证IPv6 标志委员会认证- IEEE 1588PTP精密时间协议,用于与网络同步的准确时间- DHCP Opition 82,用于以不同策略分配IP地址-支持工业以太网协议Modbus/TCP- Turbo Ring及Turbo Chain全载时自愈时间 < 20毫秒和RSTP/STP IEEE D- IGMP Snooping及GMRP,用来过滤工业以太网协议中的多播流量-基于端口VLAN,IEEE VLAN和GVRP,轻松实现网络规划-支持QoS-IEEE 1Q和TOS/DiffServ,增加网络确定性-支持端口聚合,优化网络带宽-支持SNMPv3,IEEE ,HTTPS和 SSH增加网络安全性-支持SNMPv1/v2/v3不同等级的网络管理协议煤矿防爆兼本安环网交换机基本要求具有防爆或本安认证单台交换机具有本安RS485或RS232接口,方便井下总线子系统接入具有10个以上的出线嘴2、KJJ58型矿用本安型以太环网交换机参数：网络系统中采用的千兆MOXA工业交换机节点设备均为专为工业环境设计的工业交换设备,能够适应高温、高湿、尘埃和震动的环境,满足在煤矿环境的防爆及安全要求;符合GB50054—92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范和GB3836－83爆炸性环境用防爆电器设备通用要求;考虑到现场的恶劣条件,为减少因电源故障而产生的网络中断等事故发生几率；提高网络的可用性,井下环网交换机内部均配备了专用的不间断电源;交换机工作电压：127V/220V/380V/660V以太网光信号接口a、接口数量：4个；b、传输方式：全双工TCP/IP传输协议,波长为1310nm的单模光纤；c、传输速率：10/100/1000M自适应；d、光发射功率：≥-10dBm～-5dBm；e、光接收灵敏度：≤-20dBm；｛使用MGTSV-2、4、6、8、10、12A型光缆｝;以太网电信号接口性能本安接口a、接口数量：6个；b、传输方式：全双工TCP/IP传输协议；c、传输速率：10/100 Mbps自适应；d、信号工作电压峰峰值：1V~5V；e、到分站设备之间最大传输距离：5mMHYVR电缆,电缆分布参数：分布电容：≤μF/Km；分布电感：≤ Km；直流电阻：≤Ω/Km；RS485信号接口本安接口a、接口数量：4个b、传输方式：半双工RS485信号,双极性；c、传输速率：2400bps；d、信号工作电压峰峰值：≤10V；e、信号工作电流峰值：≤95mA；f、到分站设备之间最大传输距离：20km;服务器、工作站等设备的连接在中央调度室或机房的各个服务器、工作站等设备可通过快速以太网卡直接与中央监调度室室的核心交换机的端口相连,提供10/100M/1000M的端口速率;现场的各个PLC或其他设备则直接通过双绞线与现场就近的交换机的相应端口相连,提供10/100M的端口速率;交换机布置方案介绍1.4.1 网络配置1、环网部分：根据掌石沟煤业矿井地域实际情况,按区域、节点数量、规模可划分为一个环;自动化控制环网按照网络节点与网络应用不同,分为中央网络与接入工业以太网环网两部分;中央网络核心设备与同机房的环网接入设备互连,保证不同环网之间的数据的传输;主环网都采用当今技术领先的千兆工业以太网技术;中央网络设置于中心机房,用于提供接入环网的上联,以及大量服务器的接入;同时,中央网络通过安全措施与信息管理网互联;中央网络设置两台PT7728作为整个网络的汇聚核心交换机,通过光缆与主干交换机之间进行传输;井下部分各交换机及设计布置点如下：2由于工业环境如煤矿等行业的特殊性,普通交换机在抗干扰性能、电磁兼容性、可靠性、可用性、MTBF等方面不能完全适应工业环境的要求,且不能形成高速冗余环的连接方式,使用寿命也会大大降低;因而本方案采用可靠的工业级的以太网交换机;所有交换机都采用光纤端口组环,一个连接上级交换机,一个用于连接下级交换机,构成一个完整的光纤环路;当其中某一段工作中的光纤线路被破坏或相应的网络设备发生故障时,整个网络会自愈,并在500ms内恢复正常的通讯,这样就构成二级冗余;如果环网中某个交换设备或链路发生故障,环网传输路径将选择反方向传输,保证主传输通道信号不间断；传输路径倒换时间设计小于500ms;1.4.2 网络管理本方案采用MOXA公司的MAXVIEW网络管理软件对整个网络的所有网络设备进行统一的管理;网络管理是计算机网络系统可靠、安全、高效运行的保障;ISO为网络管理的实现制定了相应的标准,使网络管理系统能够相互兼容和互连;网管是对整个管理信息网进行规划、配置的工具,它可以实现对所有支持SNMP协议的网络设备进行管理、配置,在更改设备配置时只要在网管工作站对相关设备进行合适配置,通过网管工作站对网络设备进行日常管理、流量统计、故障分析等;设备控制网中所有光纤环网交换机均支持Web管理;在网管工作站上使设备用浏览器,通过光纤环网交换机的管理IP地址即可在图形化界面上实现对交换机管理、配置和状态的观测;工业以太环网明细表。
工业以太网定义
工业以太网，所谓工业以太网通俗地讲就是应用于工业的以太网。
以太网是目前计算机局域网最常见的通信协议标准，但它是为办公自动化的应用而设计的，并没有考虑到工业现场环境的需求，比如高温、低温、防尘等，所以以太网不能直接应用于环境恶劣的工业现场。
所以工业以太网就随之产生了。
现代以太网技术与智能建筑以太网发展至今已有20余年历程，作为局域网组网的主要技术，一直长久不衰。
在这期间，令牌环、令牌总线、FDDI、ATM等技术分别在不同的阶段冲击着以太网在局域网领域的盟主地位。
但是以太网以其简单、价廉、高带宽、维护方便以及不断发展的特点牢牢地占领着局域网领域，并向着接入网和城域网领域发展。
自从以太网技术由共享发展到交换后，星型结构、交换与高带宽三大因素形成了与传统以太网大不相同的现代以太网技术。
进入21世纪以来，IT界已经不再寻找替代以太网的技术，转而寻找增强以太网的功能和将它扩展到新领域的途径。
现代以太网组网功能已经大大地超越了基本的以太网功能。
TCP／IP与以太网是开放性的强强组合，逐步渗透到建筑智能化领域的各个方面，给予智能建筑强大的生命力。
在智能建筑领域，TCP／IP以太网不仅作为信息服务／管理／监控的网络平台，而且越来越成为视频／语音等应用的支撑平台。
可以认为，随着安防数字化进程的加速，目前市场上直接采用标准双绞线和专用以太网来构成某些安防子系统的产品已经出现。
这样一来，出现基于以太网的多个子系统融合的、结构优化的、可靠的、—体化的安防系统已经不是一种方向性的讨论了。
在某些智能建筑的机电设备监控系统中，现场控制网络采用工业控制以太网已不是个别的案例了。
<H2>现代以太网技术特征</H2>传统以太网（DIX）的核心思想是在共享的公共传输媒体上以半双工传输模式丁作，网络的站点在同一时刻要么发送数据，要么接收数据，而不能同时发送和接收。
导致十双工传输模式工作的主要原因在于公共传输媒体上站点发送帧的碰撞。
工业以太网环网交换机技术说明
工业以太网环网交换机技术说明1.1 基本功能1）网络冗余•支持符合国际标准的IEC62439冗余环网协议，如果环网中个设备或链路发生故障，环网传输路径将自动愈合，保证主干网络数据信号不间断，自愈时间≤20ms。
2）管理功能•管理层网络配置三层交换机，内置路由协议，带有VLAN间网关路由，保证VLAN间的通讯，以及对外联网络的路由功能。
•以太环网交换机上提供对VLAN的支持，各接入子系统可根据需求划分不同VLAN进行数据传输。
•所有交换机均带有组播及广播风暴控制功能，可将网络内的组播及广播流量控制在一定范围内。
3）网络监控•所有交换机可通过OPC接口，对交换机的各端口流量及运行状态做分析，在第一时间实现故障的诊断和定位。
•支持SNMP协议，通过网络管理及故障诊断，全流程的故障管理、主动的网络监视、批量的设备配置备份，实现网络设备统一监控管理4）防腐涂层•交换机表面防腐涂层满足“HG／T 4077-2009防腐涂层涂装技术规范”要求,•喷、镀金属层上加防腐浊涂料的复合面层，厚度≥300um；或富锌底漆的防腐浊涂层，厚度≥300um，涂层使用年限≥15年。
1.2 基本性能1）环境指标要求•良好的设备特性&安装方式灵活性，宽温、防尘、防潮设计；•工作温度：-40 ～ 85 ℃；•保护等级IP40，全封闭式金属钢质外壳，无需风扇散热，双路冗余电源供电；•可定制机架、导轨、壁挂安装；2）运行可靠性指标•在严酷环境可靠稳定工作：•抗冲击：200g，10s•抗震动：50g，5-200Hz•设备平均无故障时间MTBF＞40万小时；3）抗干扰能力•抗电磁干扰：10V/m•抗静电浪涌：+/- 16KV•防静电：接触放电4KV，空气放电8KV，IEC 61000-4-2•防辐射等级：FFC part 15 class A4）通讯可靠性•快速冗余；•支持环网冗余技术，保障了网络通信的无扰动切换，网络自愈时间≤20ms；•环接点数量≮250个。
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工业以太网标准和环境要求
摘要: 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。
而且在制造和控制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现存的网络标准，使各装置和整个系统适应现场环境的需求。
所谓主动元件，...
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。
而且在制造和控制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现存的网络标准，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。