SIEMENS西门子眉山授权总代理

什么是工业以太网专题">工业以太网？技术上它与IEEE802.3兼容，故从逻辑上可把商用和工业网看成是一个以太网，而用户可以根据现场情况，灵活装配自己的网络部件，但从工业环境的恶劣和抗干扰的要求，设计者希望采用市场上可以找到的以太网芯片和媒介，兼顾考虑工业现场的特殊要求，首先要考虑的是高温、潮湿、震动；第二是对工业抗电磁干扰和抗辐射有一定要求，比如满足EN50081-2、EN50082-2标准，而办公室级别的产品未经过这些工业标准测试。为了改善抗干扰性和降低辐射，工业以太网产品多使用多层线路板或双面电路板，并且外壳采用金属，如铸铝来屏蔽干扰；第三是电源要求，因为集线器、交换机、收发器多为有源部件，而现场电源的品质又较差，故通常都采用双路的直流电或交流电为其供电。另外考虑方便安装，工业以太网产品多数使用DIN导轨或面板安装；第四是通讯介质的选择，在办公室环境下，多数配线多使用UTP，而在工业环境下，推荐用户使用STP（带屏蔽双绞线）和光纤（Optical Fiber）。

6  如何提高工业以太网专题">工业以太网的可靠性？
    传统的以太网是总线型结构或星型结构，而且很少谈及冗余问题，由于工业以太网专题">工业以太网对其有可靠性的要求，故很多厂商对其进行了进一步的开发，目前已经可以满足用户的各种要求。

    如果用户担心网卡或网络模块的问题，可选用双网卡或双网络模板，实现以太网接口的冗余，如果担心网线不可靠，可选用双总线、双分支线、单环、双环结构，而实现不同网段的双重冗余和四重冗余，如果担心网络接线设备出故障可选择集成器和交换机双重冗余或热备，实现网络设备的冗余。

    由于采用上述各种安全技术，当网络发生一个或多个故障时，网络仍能正常工作，当网络出现非常严重的故障时，由于智能交换设备内置了高速的冗余算法，通常在300ms之内可以完成切换，使网络恢复正常，有的网络设备甚至可在网络工作时对网络进行重新配置，对网络进行维护和扩展。

7  如何保证工业以太网专题">工业以太网的实时性？
    如果在应用层使用Modbus这样小巧的协议，它的报文（帧）比标准的以太网的报文小许多（Modbus TCP的报文长度为256个字节，而以太网的报文长度为1518字节，两者相差5倍），所以减少了碰撞几率。

    采用交换式以太网取代共享式以太网。使用集成器的以太网，所有连在其上面的设备都共享这一以太网的带宽，所有设备都位于同一冲突域内，所以它们之间很容易发生冲突。如果采用交换机，那么每个端口之间是相互隔离的，也就是说，每个端口都独享带宽，直到与另一个口发生连接时（虚拟连按）才产生一个冲突域，且和其它端口无关，这样看来，交换机自动把原来的一个冲突域划分成多个冲突域，故减少了冲突的发生。

    提高网络带宽也可降低冲突的发生，如把10M的以太网升级到100M，把半双工变为全双工，都可降低可能的冲突。

    另外，IEEE802.1P工作组研究出一种机制，为那些对时间敏感的数据提供更高的传送优先级，这主要针对是多点传送帧的发送。

    *重要的就是在设计以太网时，遵照设计规则把要传送的数据进行分类，比如可把它们采集速率，分为快速、一般、慢速，对网段进行合理的划分，并按工艺和功能对网络进行优化，确保网络负载小于某个百分比（如35%），这样才能确保数据的实时性