以太网通信及其应用

admin

    以太网( Ethemet)，指的是由Xerox公司创建，并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范。以太网使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测技术）技术，并以10Mbit/s的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802-3系列标准相类似。以太网不是一种具体的网络，而是一种技术规范。
    以太网分为标准以太网、快速以太网、千兆以太网和万兆以太网。
    所谓工业以太网，通俗地讲就是应用于工业的以太网，是指其在技术上与商用以太网（IEEE802.3标准）兼容，但材质的选用、产品的强度和适用性方面应能满足工业现场的需要。工业以太网技术的优点表现在：以太网技术应用广泛，为所有的编程语言所支持；软硬件资源丰富；易于与Internet连接，实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接；通信速度快；可持续发展的空间大等。
    虽然以太网有众多的优点，但作为信息技术基础的Ethernet是为IT领域应用而开发的，在工业自动化领域只得到有限应用，这是由于：
    1)  Ethernet采用CSMA/CD碰撞检测方式，在网络负荷较重时，网络的确定性( Determinism)不能满足工业控制的实时要求。
    2) Ethernet所用的接插件、集线器、交换机和电缆等是为办公室应用而设计，不符合工业现场恶劣环境要求。
    3)在工程环境中，Ethemet抗干扰(EMI)性能较差。若用于危险场合，以太网不具备本质安全性能。
    4) Ethernet网还不具备通过信号线向现场仪表供电的性能。
    随着信息网络技术的发展，上述问题正在迅速得到解决。为促进Ethernet在工业领域的应用，国际上成立了工业以太网协会(Industrial Ethemet Association，IEA)。
    用于Ethernet的双绞线有8芯和4芯两种，双绞线的电缆连线方式也有两种，即正线（标准568B）和反线（标准568A），其中正线也称为直通线，反线也称为交叉线。
    对于4芯的双绞线，只用连接头上的（常称为水晶接头）1、2、3和6四个引脚。西门子的PROFINET工业以太网采用4芯的双绞线。
    常见的采用正线连接的有：计算机(PC)与集线器(HUB)、计算机(PC)与交换机( SWITCH)、plc与交换机(SWITCH)、PLC与集线器(HUB)。
    常见的采用反线连接的有：计算机(PC)与计算机(PC)、PLC与PLC。