探討以太網在工業領域的應用

德州職業技術學院電氣工程系 閆洪猛

前言

隨著近年來以太網在工業領域的不斷應用，工業以太網技術也得到了很大提升，特別是在優先等級與信息確定方面。但是隨著當前信息技術的不斷更新，工業以太網為了更好的發展，也要不斷更新原有技術，如此才能更好地適應當下的工業發展，進而為工業發展做出應用貢獻。

1 工業以太網技術特點

1.1 實效性和明確性

為了進一步達到工業控制系統的實效性，工業中使用的控制系統和普通的數據庫之間存在很達差異，也就是說，在工業領域中的數據信息傳遞非常快，必須具備一定的實效性。為了確保數據信息的實效性，一定要對數據信息進行及時更新。由于原來的以太網技術存在很多的不足，不能夠承載當下的網絡荷載，因此會對實際網絡傳輸造成影響，最終不能很好的滿足實際的工業控制系統要求。但在工業領域中應用的以太網技術，將原有的以太網網絡進行擴大，同時運用較為先進的雙工交換與優先等級以太網技術，降低了實際網絡荷載，因此使得工業控制系統信息更加準確及時。

1.2 穩定性

原來的以太網不屬于工業范疇的內容，因此在最初的工業領域應用，其并不能完全適應工業化的環境。由于工業領域的施工環境相對較差，因此對各項設備設施的要求相對也就較高，不僅要具備一定的平穩性，還要具有一定的可靠性。隨著需求的不斷增加與技術的升級，工業以太網逐漸形成，同時也兼具一定的平穩性與可靠性，因此，在實際工業應用中可以更好的滿足實際生產需求。

1.3 安全性

由于在工業領域當中存在著危險因素，比如，危險爆炸品等，會對實際工業生產帶來很大一定的安全威脅，因此，也就對實際工業生產相關設備提出了很高的要求，不僅要具備一定的安全性，還要具有一定的防危險能力。為了進一步防止危險爆炸品在工業領域中的引發相應的安全事故，實際技術應用中要選擇安全性較高的以太網技術，從而有效確保實際工業施工的安全性。

2 以太網在工業領域應用的優勢

2.1 應用范圍廣

在很多行業領域中，我們都能見到以太網的使用身影。大部分互聯網的技術開發與程序運轉都需要以太網作為基本的技術支持。例如，Java、C++等，互聯網的長須客戶端開發，都需要以太網作為主要的技術支持，因此可以說，以太網的應用范圍十分廣泛。

2.2 通信速率高

當前，以太網的開發速度較快。100Mb/s的以太網被廣泛使用，1Gb/s以太網技術正在成熟階段，由于原來的網絡運行現場總線速率只能達到12Mb/s，很明顯，以太網的網絡運行速率要比這個快很多，已經逐漸滿足當前工業發展的網絡控制速率需求。

2.3 成本較低

相比于很多市場上的現場網卡，以太網網卡的價格要便宜的多；此外，由于以太網的實際應用年限比較久遠，人們對他的具體應用與設計等方面都有很多的經驗，同其他技術相比，以太網技術更加成熟。眾多的行業經驗與實際軟件設計基礎，再加上成熟的技術。不僅可以有效降低實際系統開發的培訓、成本費用，還能夠進一步加快系統的推廣與開發速度，幫助以太網更好的進行推廣與宣傳。

2.4 實現資源共享

隨著互聯網的不斷發展，以太網逐漸滲透到每一個角落，在網絡中實際用戶已經可以擺脫原有位置的束縛，在聯網的互聯網客戶端實現對工業現場的數據監控，實現真正的“一體化管理”，這是其他的現場總線無法與之相比的。

2.5 具備發展潛力

以太網的新技術會給后續控制系統的發展帶來無限可能，實際用戶不需要進行肚子投入就可以實現對系統的升級，針對這點，現場總線技術在很長一段時間都無法將其進行超越。與此同時，隨著智能技術、人工智能的不斷發展，需要通信網絡性能與帶寬更高，通信協議的靈敏性更高，諸如此類的要求，以太網都可以進行滿足。

3 以太網在工業控制領域中的應用

（1）混合網絡結構。這種結構主要是控制網絡與信息網絡的集成，隨著以太網發展步伐的逐漸加快，其很可能同其他的網絡形式進行融合，但由于以太網與TCP/IP并非是主攻控制領域的，因此在軟件、數據、介質以及規則等方面都比較陌生，而實際的現場總線卻能很好的滿足當下的底層網絡控制需求，最終實現系統全分布。因此，在實際信息層這一塊采用以太網，在底層設置總線控制，然后借助控制其實現二者的信息交換。（2）工業以太網發展的主要方向就是怎樣讓以太網單獨成為網絡控制的主要方式。比如最新的控制系統JetWeb，其不僅可以實現眾多產品的兼容，還可以作為十分先進的工業自動化控制系統。該種結構的網絡控制是貫穿在整個以太網絡當中的，具有很強的透明性。他可以實現工業自動化與辦公自動化的有效結合，作為一個基礎扁平結構，具有十分強的互聯性與擴展性，也因此使其能夠成為一個開放網絡體系結構。（3）以太網是最接近Web監控平臺的網絡應用熱點，也就是說可以借助互聯網使很多的網絡連接設備進行對接。在企業發展建設中，可以借助信息網絡，對工廠的實時情況與數據進行監控與顯示，然后管理人員就可以通過網絡瀏覽對實際現場情況進行全面有效的了解，便于及時的找到相應的設備故障，然后對其進行合理的調試與處理。實現這一過程的最佳方法就是運用獨立以太網監控器，讓其同TCP/IP控制主機相連，實現對現場環境的監控記錄。以太網監控器在這里主要是作為一個設備橋梁，進行信號數據的傳輸。

4 結語

綜上所述，隨著當前互聯網的不斷發展，以太網的實際應用范圍也將繼續擴大，實際應用技術也將日趨成熟，在當前的工業發展中，借助以太網的各項優勢，不僅可以實現工業化的“一體化管理”，還能不斷提升工業化技術手段，促進工業產業朝著現代化的方向不斷發展，最終全面提升工業產能。

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