《工业控制组态与现场总线技术》 电子课件 3
合集下载
工业控制组态及现场总线技术
工业控制组态及现场总线技术工业控制组态（Industrial Control Configuration）和现场总线技术（Fieldbus Technology）是现代工业自动化领域中的两个重要概念，它们在工业过程控制和自动化系统中扮演着关键的角色。
工业控制组态：工业控制组态是指在自动化系统中通过软件工具进行控制系统的配置和参数设置。
它包括了如下几个方面：1.PLC编程：使用可编程逻辑控制器（PLC）进行逻辑和功能块的编程，从而实现对工业过程的控制。
2.HMI设计：人机界面（HMI）的设计，通过图形化界面展示控制系统的运行状态，使操作人员能够直观地监控和控制工业过程。
3.SCADA系统：监控和数据采集系统的配置，用于实时监测和记录工业系统中的各种参数。
4.报警和事件管理：设置报警和事件处理规则，确保及时发现和响应系统异常。
5.通信配置：配置控制系统中各个组件之间的通信方式，确保各设备之间的信息交流。
现场总线技术：现场总线技术是一种用于连接现场设备（传感器、执行器等）和控制系统的通信协议和架构。
它的主要目的是减少布线复杂性、提高设备之间的通信效率，并支持实时数据传输。
常见的现场总线技术包括：1.Profibus：一种用于工业自动化的现场总线标准，支持高速数据传输和实时通信。
2.Modbus：一种串行通信协议，广泛应用于工业控制系统中，特别是在PLC和外部设备之间的通信。
3.DeviceNet：一种用于自动化设备之间通信的工业现场总线，主要应用于低层次的设备连接。
4.CANopen：基于CAN总线的开放式通信标准，广泛应用于机器控制和自动化领域。
5.Ethernet/IP：基于以太网的工业自动化通信协议，支持实时数据传输和工业以太网的特性。
通过使用现场总线技术，工业控制系统可以更灵活地配置和连接各种设备，实现数据的高效传输和实时控制。
这有助于提高系统的可扩展性、可维护性和性能。
《工业控制组态与现场总线技术》 电子课件 任务2.4 WINCC创建和编辑项目
任务2.4 WINCC创建和编辑项目
2.4.1创建项目前的准备
项目路径：不需要将 WinCC 项目创建在安装有 WinCC 的同一分区里。 有时最 好为项目创建一个单独的分区。 当创建分区时，请确保有容纳大量数据的足够空间。 如果归档大量的数据，WinCC 项目将可能占用好几个 GB 字节的空间。
图2-19
任务2.4 WINCC创建和编辑项目
2.4.2创建项目
3.在“项目名称”(Project Name) 框中输入所需要 的项目名称。 如果希望项目文件夹名称与项目名称 不同，在“新建子文件夹”(New Subfolder) 框中 输入所需的文件夹名称。 4.在“项目路径”(Project Path) 下的“文件 夹”(Folder) 列表框中，选择希望在其中创建项目 文件夹的路径。 5.使用“创建”（Create） 进行确认。 WinCC 将创建具有指定名称的项目，并在 WinCC 项目管理器中打开它。 6.在 WinCC 项目管理器的浏览窗口中单击项目名称， 并在快捷菜单中选择“属性”(Properties) 命令。 将打开“项目属性”(Project Properties) 对话框， 如图2-20。
任务2.4 WINCC创建和编辑项目
2.4.2创建项目
1.单击 WinCC 项目 管理器工具栏中的 按钮 “WinCC 项目管理 器”(WinCC Explorer) 对 话框打开，如图2-18。
图2-18
任务2.4 WINCC创建和编辑项目
2.4.2创建项目
2.选择所需项目类型， 然后单击“确定”(OK) 进 行确认。 “创建新项目”(Create new project) 窗口打开， 如图2-19。
项目名称：一旦完成创建项目，对项目的名称进行修改就将涉及许多步骤。 因 此，建议在创建项目之前就决定好合适的名称。
现场总线技术-PPT课件
Profibus-DP主要性能特点
·传输速率范围很广，可高速数据通信 9.6Kbit/s~12Mbit/s ·传输介质:RS-485技术双绞屏蔽铜电 缆和光纤传输;
Profibus-PA
• Profibus-PA • 支持单位:西门子公司Profibus国际组织
(PI) ， 我 国 有 用 户 组 织 或 专 业 委 员 会 (CPO) 。 标 准 :IEC61158; IEC61784;DIN19245;EN50170。 • 应用领域:流程工业。 • 使用情况 : 应用很广，已有 250 家生产厂 商2000多种产品，已安装25万节点。
SwiftNet
• SwiftNet得到美国波音公司支持。
SwiftNet现场总线是一种结构简单、 实时性强的总线，协议仅包括物理 层和数据链路层，在标准中没有定 义应用层。
INTERBUS
• 支持单位 :PhoenixContact 公司、 INTERBUS 用
户协会和行业标准化协会(INTERBUS-CLUB) • 标准:IEC61158;IEC61784; EN50254;DIN19258。 • 应用领域 : 工业控制，用于 PLC 、 IPC 等现场设备 的连接。汽车制造、生产线、食品工业、煤矿输 送线、合成纤维、自来水厂。 • 使用情况 : 应用很广， 1000 多家生产厂家， 2500 多种产品，已有450万节点50万系统应用实绩。
Rosemount等100多家公司)。 标准:IEC61158;IEC61784。 应用领域:流程工业及其它工业控制。 使用情况:已有试点工程投入运行。 多家生产各种有FFH1接口的产品， 可以满足系统集成要求。
FF主要性能特点
· IEC支持，开放性好，可互操作性好; · 多种传输介质; · 传输速率31.25kbit/s; · 支持本质安全防爆; · 有数据链路网桥连接与HSE相连。
《工业控制组态与现场总线技术》 电子课件 任务2.3 WINCC Configuration Studio
该数据区域由一个类似于电子表格程序的表格视图组成。 在数据区中组态所选编辑器或所选功能的数据记录。 5. “属性”(Properties) 窗口
所选编辑器或所选功能的数据记录可在“属性”(Properties) 窗口进行编辑。 有关“属性”(Properties) 窗口操作的详细信 息， 导航区域显示针对所选编辑器或所选功能的树形视图。 在导航区域的树形视图中选择一个元素时，数据区域中将显示相关 的数据记录。
任务2.3 Configuration Studio
2.3.1 导航区域
1、菜单栏 使用菜单栏可激活以下功能： 1）“文件 > 退出”(File > Exit)： 退出 Configuration Studio。 2）“编辑 > 复制”(Edit > Copy) 复制所选数据。 3）“编辑 > 粘贴”(Edit > Paste)： 粘贴先前复制的数据。 4） “编辑 > 导入”(Edit > Import)： 导入数据记录 5）“编辑 > 导出”(Edit > Export)： 导出数据记录 6）“视图 > 输入语言”(View > Input language)： 切换输入语言。 选择菜单中将向您提供系统中所有可用的语言。 7）“视图 > 颜色方案”(View > Color scheme)： 更改 Configuration Studio 的颜色方案。 8）"? > 目录和索引”(？ > Contents and Index)： 调用在线帮助 9）"? > WinCC Configuration Studio 相关信息”(? > Info about WinCC Configuration Studio)： 版本和系统信息。
所选编辑器或所选功能的数据记录可在“属性”(Properties) 窗口进行编辑。 有关“属性”(Properties) 窗口操作的详细信 息， 导航区域显示针对所选编辑器或所选功能的树形视图。 在导航区域的树形视图中选择一个元素时，数据区域中将显示相关 的数据记录。
任务2.3 Configuration Studio
2.3.1 导航区域
1、菜单栏 使用菜单栏可激活以下功能： 1）“文件 > 退出”(File > Exit)： 退出 Configuration Studio。 2）“编辑 > 复制”(Edit > Copy) 复制所选数据。 3）“编辑 > 粘贴”(Edit > Paste)： 粘贴先前复制的数据。 4） “编辑 > 导入”(Edit > Import)： 导入数据记录 5）“编辑 > 导出”(Edit > Export)： 导出数据记录 6）“视图 > 输入语言”(View > Input language)： 切换输入语言。 选择菜单中将向您提供系统中所有可用的语言。 7）“视图 > 颜色方案”(View > Color scheme)： 更改 Configuration Studio 的颜色方案。 8）"? > 目录和索引”(？ > Contents and Index)： 调用在线帮助 9）"? > WinCC Configuration Studio 相关信息”(? > Info about WinCC Configuration Studio)： 版本和系统信息。
《工业控制组态与现场总线技术》 电子课件 任务3.2 WINCC变量管理组态
高等职业教育数字化学习中心
工业场单控总制击线组此技态术处及现编辑母版标题样式
主 讲：江光灵
单击此处编辑母版标题样式
讲授内容
知识点
项目三 WINCC变量管理
任务3.2 变量管理组态
目录
3.021.1 3.022.2 3.023.3 3.024.4
05 06 07
创建通信驱动程序 创建连接 为连接设置系统参数 设置连接参数
任务3.2 变量管理组态
3.2.3 为连接设置系统参数
图3-2
系统参数可进行的设置由具体连接所用的通信驱动程序 决定。 可以为某些通道单元调整系统参数。通道单元的系统参 数示例，如图3-9。 步骤： 1）在导航区域中选择一个通道单元文件夹，然后在快 捷菜单中选择“系统参数”(System parameters)。将 打开“系统参数”(System Parameters) 对话框。 2）在“系统参数”(System Parameters) 对话框中进 行设置。
图3-8
任务3.2 变量管理组态
3.2.2创建连接
3）输入该连接的描述性名称。 a）在导航区域中：从快捷菜单中选择“重命名”(Rename) 命令。 b）在表格区域中： 在“连接”(Connections) 选项卡的“名称”(Name) 列 中更改该名称。 c）在“属性”(Properties) 区域的“常规”(General) 下更改该名称。 4）现在可以为连接创建过程变量或变量组。
图3-2
高等职业教育数字化学习中心
谢 谢！
任务3.2 变量管理组态
3.2.1 创建通信驱动程序
步骤： 1.在导航区域中，选择“变量管理”(Tag Management) 文件夹。 2.从快捷菜单中选择“添加新的驱动程序”(Add New Driver)。 3.在所示列表中选择通信驱动程序。所选驱动程序在导航区域中显示为新文件夹。 可用通道单元的子文件夹显示在该文件夹中。 4.删除通信驱动程序。要删除通信驱动程序，请在导航区域中选择该驱动程序。 从快捷菜单中选择“删除”(Delete) 命令。 通道单元不能单独删除或创建。
工业场单控总制击线组此技态术处及现编辑母版标题样式
主 讲：江光灵
单击此处编辑母版标题样式
讲授内容
知识点
项目三 WINCC变量管理
任务3.2 变量管理组态
目录
3.021.1 3.022.2 3.023.3 3.024.4
05 06 07
创建通信驱动程序 创建连接 为连接设置系统参数 设置连接参数
任务3.2 变量管理组态
3.2.3 为连接设置系统参数
图3-2
系统参数可进行的设置由具体连接所用的通信驱动程序 决定。 可以为某些通道单元调整系统参数。通道单元的系统参 数示例，如图3-9。 步骤： 1）在导航区域中选择一个通道单元文件夹，然后在快 捷菜单中选择“系统参数”(System parameters)。将 打开“系统参数”(System Parameters) 对话框。 2）在“系统参数”(System Parameters) 对话框中进 行设置。
图3-8
任务3.2 变量管理组态
3.2.2创建连接
3）输入该连接的描述性名称。 a）在导航区域中：从快捷菜单中选择“重命名”(Rename) 命令。 b）在表格区域中： 在“连接”(Connections) 选项卡的“名称”(Name) 列 中更改该名称。 c）在“属性”(Properties) 区域的“常规”(General) 下更改该名称。 4）现在可以为连接创建过程变量或变量组。
图3-2
高等职业教育数字化学习中心
谢 谢！
任务3.2 变量管理组态
3.2.1 创建通信驱动程序
步骤： 1.在导航区域中，选择“变量管理”(Tag Management) 文件夹。 2.从快捷菜单中选择“添加新的驱动程序”(Add New Driver)。 3.在所示列表中选择通信驱动程序。所选驱动程序在导航区域中显示为新文件夹。 可用通道单元的子文件夹显示在该文件夹中。 4.删除通信驱动程序。要删除通信驱动程序，请在导航区域中选择该驱动程序。 从快捷菜单中选择“删除”(Delete) 命令。 通道单元不能单独删除或创建。
《工业控制组态与现场总线技术》 电子课件 任务3.1 WINCC变量管理
任务3.1 变量管理概述
3.1.1变量管理编辑器
图3-2
④ 这是什么？ 显示所选属性的说明。 可以拖动该区域以进行缩放。 ⑤ 属性 此处，显示所选对象的属性，并可在此对其进行编辑。 状态栏位于编辑器底部。在此，您可以找到以下信息：系统状态（就绪 等）、Caps Lock 键及 NUM Lock 键等功能键的状态、当前输入语言、所选 文件夹中的对象数目（如变量、变量组...）、所选对象数目大于一时的对象数 目、缩放状态的显示、用于缩小和放大显示的滑块或者，您也可以在移动鼠标 滚轮的同时按住 <Ctrl> 键来改变显示的大小。 在运行系统中，可以工具提示的方式查看关于连接的状态信息。 要查看 该信息，请将数据窗口中的鼠标指针移动到目标连接上。
2）输入和编辑
对象（例如变量）的属性可以在表格区域进行编辑。
可以使用以下选项：
选项：在框中单击鼠标可以设置复选标记或删除复选标记， 激活选项， 禁用选项。
文本输入：在
框中单击鼠标后，将显示文本光标。 现在可以输入文本。 然后按
“ENTER”键或在任意地方单击鼠标。 文本光标消失，同时文本被保存。
从下拉列表中选择： 单击该按钮可以从指定属性的列表中选择。
高等职业教育数字化学习中心
工业场单控总制击线组此技态术处及现编辑母版标题样式
主 讲：江光灵
单击此处编辑母版标题样式
讲授内容
知识点
项目三 WINCC变量管理
任务3.1 变量管理
目录
3.011.1 3.012.2
03 04 05 06 07
变量管理编辑器 使用变量管理编辑器
任务3.1 变量管理概述
“变量管理”用于处理项目中使用的变量和通信驱动程序。是 WinCC Configuration Studio 中的编辑器。
工业控制网络与人机界面组态课件 工业现场总线
第五章 工业控制网络技术
随着以互联网为代表的信息技术的广泛应用，地域不再是影响企 业竞争的重要因素，一个企业不再仅仅是一个地区的企业，一个国 家的企业，而是一个全球的企业。这样就产生如下的需求：一个企 业中的设备可能和异地企业的设备组成制造系统，或者由异地企业 来控制管理，所以研究设备的远程监控是实现全球化制造的重要课 题。
5.1.1 现场总线的技术特点
5、对现场环境的适应性。 工作在现场设备前端，作为工厂网络底层的现场总线，
是专为在现场环境工作而设计的，它可支持双绞线、同轴 电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干 扰能力，能采用两线制实现送电与通信，并可满足本质安 全防爆要求等。
什么是本质安全？
本质安全：对现场总线来讲，在特定的测试条件（包括正 常操作特定故障状况）中产生的火花和热效应不足以引起 爆炸，就称这个线路是本质安全的。
5.1.2 典型现场总线简介
从而使串行数据位流中具有足够的定位信息，以保持发送双方的时间同 步。接收方既可根据跳变的极性来判断数据的“1”、“0”状态，也可 根据数据的中心位置精确定位。 为满足用户需要，Honeywell、Ronan 等公司已开发出可完成物理层和部分数据链路层协议的专用芯片，许多 仪表公司已开发出符合FF协议的产品，1总线已通过ａ测试和 β测试， 完成了由 13个不同厂商提供设备而组成的FF现场总线工厂试验系统。
5.1 概述
现场总线技术在历经了群雄并起，分散割据的初始阶段后， 尽管已有一定范围的磋商合并，但至今尚未形成完整统一的国 际标准。其中有较强实力和影响的有 :FoudationFieldbus （FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、DeviceNet等。它 们具有各自的特色，在不同应用领域形成了自己的优势。
随着以互联网为代表的信息技术的广泛应用，地域不再是影响企 业竞争的重要因素，一个企业不再仅仅是一个地区的企业，一个国 家的企业，而是一个全球的企业。这样就产生如下的需求：一个企 业中的设备可能和异地企业的设备组成制造系统，或者由异地企业 来控制管理，所以研究设备的远程监控是实现全球化制造的重要课 题。
5.1.1 现场总线的技术特点
5、对现场环境的适应性。 工作在现场设备前端，作为工厂网络底层的现场总线，
是专为在现场环境工作而设计的，它可支持双绞线、同轴 电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干 扰能力，能采用两线制实现送电与通信，并可满足本质安 全防爆要求等。
什么是本质安全？
本质安全：对现场总线来讲，在特定的测试条件（包括正 常操作特定故障状况）中产生的火花和热效应不足以引起 爆炸，就称这个线路是本质安全的。
5.1.2 典型现场总线简介
从而使串行数据位流中具有足够的定位信息，以保持发送双方的时间同 步。接收方既可根据跳变的极性来判断数据的“1”、“0”状态，也可 根据数据的中心位置精确定位。 为满足用户需要，Honeywell、Ronan 等公司已开发出可完成物理层和部分数据链路层协议的专用芯片，许多 仪表公司已开发出符合FF协议的产品，1总线已通过ａ测试和 β测试， 完成了由 13个不同厂商提供设备而组成的FF现场总线工厂试验系统。
5.1 概述
现场总线技术在历经了群雄并起，分散割据的初始阶段后， 尽管已有一定范围的磋商合并，但至今尚未形成完整统一的国 际标准。其中有较强实力和影响的有 :FoudationFieldbus （FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、DeviceNet等。它 们具有各自的特色，在不同应用领域形成了自己的优势。
《工业控制组态与现场总线技术》 电子课件 任务1.2 WINCC Explore项目的建立
图1-17
任务1.2 WINCC 项目的建立
1.2.1 WinCC建立或打开项目
此处以单用户项目为例进行介绍，如图1-17所示。可以看出，WinCC项目是 以项目的形式进行管理的，图中左侧部分为浏览条，包括了一个WinCC项目的各个 组成部件，右侧为左侧选择部件的详细内容。 当点击左侧“变量管理”条， WinCC Explorer管理器的状态栏中显示当前的外部变量点数以及许可证点数。
任务1.2 WINCC 项目的建立
1.2.3项目属性
右键单击图1-20浏览条中的项目名称选择“属性” 命令，打开图 1-8所示的“项目属性”对话框，可 以看到它包含三个选项卡: “常规”选项卡可以显示 和修改当前项目的一些常规数据，如类型、创建者、 创建日期、修改者、修改日期、版本、指南和注释 等；“更新周期”选项卡用来选择更新周期，系统 提供了若干个用户周期，可自行定义:“快捷键”选 项卡可为WinCC用户登录、 退出以及硬拷贝等操作 定义热键（快捷键 )。
对于WinCC客户机，存在下面两种情况： (1)具有一台或多台服务器的多用户系统 客户机访问多台服务器。运行系统数据存储在不同的服务器 上。多用户项目中的组态数据位于相关服务器上，客户机上的客户机项目可以存储本机的组态数据如画面、 脚本和变量等。在这样的多用户系统中，必须在每个客户机上创建单独的客户机项目。 (2)只有一台服务器的多用户系统 客户机访问一台服务器。所有数据均位于服务器上，并在客户机上 进行引用。在这样的多用户系统中，不必在WinCC客户机上创建单独的客户机项目。
项目数据如画面、变量和归档等更适合存储在服务器
AS
AS
AS
上并可用于全部的客户机。服务器执行与过程总线的
连接和过程数据的处理，运行通常由客户机操作。
《现场总线技术》PPT课件
典型的FCS组成结构
三、现场总线设备
• 现场总线设备的类型可以是现场总线基金会制 定的几种类型中的任意一种，每种类型的物理 设备都具有通信能力。 • 5种设备类型： • 1、临时设备 • 工作在现场总线网络上，用于对网络组态和排 除设备故障 • 2、静态块现场设备 • 是一种包含功能块应用进程的现场设备，所有 的功能块在静态下被确定
三种CSMA坚持退避算法 • 1、不坚持CSMA。介质空闲，则发送， 否则等待随机时间，重试。 • 2、1－坚持CSMA。介质空闲，则发送， 介质忙，继续监听，直到介质空闲，立 即发送。 • 3、P－坚持CSMA。介质空闲，以P的概 率（随机算法）发送，介质忙，继续监 听，直到介质空闲，立即发送。
2.5.2 令牌访问控制方式 • 基本方式：按一定顺序在各站点传递令 牌，谁得到令牌，谁才有发报权。 • 两种令牌方式： • 1、令牌环方式
2、令牌传递总线方式 • 网上各工作站按一定顺序形成逻辑环， 首尾相连。
fcs由控制系统软件测量系统网络系统和管理系统组成ppt课件151控制系统软件包括监控组态软件维护软件仿真软件和设备管理软件等4在网络运行过程中对系统实时采集处理数据优化控制逻辑控制监控显示输出报表等ppt课件162测量系统多变量高性能的测量使测量仪表具有计算能设备制造等信息硬件含
1.1.1 什么是现场总线 • 定义： • 应用在生产现场，在计算机控制设备之 间实现双向串行多点数字通信的系统。 • 特点： • 1、传统测量仪器仪表微机化，具有数字 计算、通信能力 • 2、可用双绞线作为总线，连接现场仪器 仪表成网络系统；
特点： • 3、执行公开、规范的通信协议 • 4、现场仪表、控制设备与远程监控计算 机之间，实现数据传输、信息交换，形 成各种适应实际需要的自动控制系统
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、西门子工业以太网的应用
工业以太网的通讯介质及网络管理
1.工业以太网简介
工业以太网技术是普通以太网技术在控制网络延伸的产物，前者源于后者但不同与 前者。以太网技术经过多年的发展，特别是它在Internet中广泛应用，使得它的技 术更为成熟，并得到了广大开发商与用户的认同。因此无论从技术上还是产品价格 上，以太网较之其他类型网络技术都具有明显的优势。另为，随着技术的发展，控 制网络与普通计算机网络、Internet的联系更为密切。控制网络技术需要考虑与计 算机网络连接的一致性，需要提高对现场设备通信能力的要求，这些都是控制网络 设备的开发者与制造商把目光转向以太网技术的重要原因。专业专注专心西门子工业以太网的应用
工作单位：淄博职业学院
主讲：教师姓名
一、西门子工业以太网的应用
工业以太网的通讯介质及网络管理
1.工业以太网通讯技术
随着信息技术的不断发展，信息交换技术覆盖了各行各业。在自动化领域，越来越 多的企业需要建立包含从工厂现场设备层到控制层、管理层等各个层次的综合自动 化网络管控平台，建立以工业控制网络技术为基础的企业信息化系统。 工业以太网提供了针对制造业控制网络的数据传输的以太网标准。该技术基于工业 标准，利用了交换以太网结构，有很高的网络安全性、可操作性和实效性，最大限 度地满足了用户和生产厂商的需求。工业以太网以其特有的第成本、高实效、高扩 展性及高智能的魅力，吸引着越来越多的制造业厂商。
一、西门子工业以太网的应用
工业以太网的通讯介质及网络管理
1.工业以太网简介
A. A以太网技术 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。 在局域网家族中，以太网是指遵循IEEE 802.3标准，可以在光缆和双绞线上传输的网络。以太网也是当前主要应用的一种局域网 （LAN——Local Area Network，局域网）类型。目前的以太网按照传输速率大致分为以下四种： a. 10Base-T 以太网——传输介质是铜轴电缆，传输速率为10Mbit/s； b.快速以太网——传输速率为100Mbit/s，采用光缆或双绞线作为传输介质，兼容10Base-T 以太网； c. Gigabit 以太网——扩展的以太网协议，传输速率为1Gbit/s,采用光缆或双绞线作为传输介质，基于当前的以太网标准，兼 容10Mbit/s以太网和100Mbit/s以太网的交换机和路由器设备； d. 10 Gigabit 以太网——2002年6月发布，是一种速度更快的以太网技术。支持智能以太网服务，是未来广域网（WAN—— Wide Area Network）和城域网（MAN——Metropolitan Area Network）的宽带解决方案。
一、西门子工业以太网的应用
工业以太网的通讯介质及网络管理
1.工业以太网简介
工业以太网产品的设计制造必须充分考虑并满足工业网络应用的需要。工业现场对工业以太网产品的要求包括： 工业生产现场环境的高温、潮湿、空气污浊以及腐蚀性气体的存在，要求工业级的产品具有气候环境适应性，并要求耐腐蚀、 防尘和防水。 工业生产现场的粉尘、易燃易爆和有毒性气体的存在，需要采取防爆措施保证安全生产。 工业生产现场的振动、电磁干扰大，工业控制网络必须具有机械环境适应性（如耐振动、耐冲击）、电磁环境适应性或电磁兼 容性（EMC——Electro Magnetic Compatibility）等。 工业网络器件的供电，通常是采用柜内低压直流电源标准，大多的工业环境中控制柜内所需电源为低压24V直流。 采用标准导轨安装，安装方便，适用于工业环境安装的要求。工业网络器件要能方便地安装在工业现场控制柜内，并容易更换。
一、西门子工业以太网的应用
工业以太网的通讯介质及网络管理
1.工业以太网简介
B. 工业以太网与传统以太网络的比较 工业网络与传统办公室网络相比，有一些不同之处，如表10-1所示。 办公室网络 工业网络 应用场合 普通办公场合 工业场合、工况恶劣，抗干扰性要求较高 拓扑结构 支持线形、环形、星形等结构 支持线形、环形、星形等结构，并便于各种结构的组合和转换，简单的安装，最大的灵活性和模块性，高扩展能力 可用性 一般的实用性需求，允许网络故障时间以秒或分钟计 极高的实用性需求，允许网络故障时间＜300ms以避免生产停顿 网络监控和维护 网络监控必须有专人员使用专用工具完成 网络监控成为工厂监控的一部分，网络模块可以被HMI软件如Win CC监控，故障模块容易更换
一、西门子工业以太网的应用
工业以太网的通讯介质及网络管理
1.工业以太网应用于工业自动化中的关键问题
a. 通信实时性问题 以太网采用的CSMA/CD的介质访问控制方式，其本质上是非实时的。平等竞争的介质访问控制方式不能满足工业自动化领域对 通信的实时性要求。因此以太网一直被认为不适合在底层工业网络中使用。需要有针对这一问题的切实的解决方案。 b. 对环境的适应性与可靠性的问题 以太网是按办公环境设计的，将它用于工业控制环境，其环境适应能力、抗干扰能力等是许多从事自动化的专业人士所特别关 心的。在产品的设计时要特别注重材质、元器件的选择。使产品在强度、温度、湿度、振动、干扰、辐射等环境参数方面满足 工业现场的要求。还要考虑到在工业环境下的安装要求，例如采用DIN导轨式安装等。像RJ45一类的连接器，在工业上应用太 易损坏，应该采用带锁紧机构的连接件，使设备具有更好抗振动、抗疲劳能力。
一、西门子工业以太网的应用
工业以太网的通讯介质及网络管理
1.工业以太网应用于工业自动化中的关键问题
c. 总线供电 在控制网络中，现场控制设备的位置分散性使得它们对总线有提供工作电源的要求。现有的许多控制网络技术都可以利用网线对现场设备供 电。工业以太网目前没有对网络节点供电做出规定。一种可能的方案是利用现有的5类双绞线中另一对空闲线对供电。一般在工业应用环境 下，要求采用直流10~36V低压供电。 d. 本质安全 工业以太网如果要用在一些易燃易爆的危险工业场所，就必须考虑本安防爆问题。这是在总线供电解决之后要进一步解决的问题。 在工业数据通信与控制网络中，直接采用以太网作为控制网络的通信技术只是工业以太网发展的一个方面，现有的许多现场总线控制网络都 提出了与以太网结合，用以太网作为现场总线网络的高速网段，使控制网络与Internet融为一体的解决方案。 在控制网络中采用以太网技术无疑有助于控制网络与互联网的融合，使控制网络无需经过网关转换即可直接连至互联网，使测控节点有条件 成为互联网上的一员。在控制器、PLC、测量变送器、执行器、I/O卡等设备中嵌入以太网通讯接口，嵌入TCP/IP协议嵌入Web Server便可 形成支持以太网、TCP/IP协议和Web服务器的Internet现场节点。在应用层协议尚未统一的环境下，借助IE等通用的网络浏览器实现对生产 现场的监视与控制，进而实现远程监控，也是人们提出且正在实现的一个有效的解决方案。