工业以太网
工业以太网是指在工业环境的自动化控制及过程控制中应用以太网的相关组件及技术。工业以太网会采用TCP/IP协议，和IEEE 802.3标准兼容，但在应用层会加入各自特有的协议[1]。
以太网在工业程序的应用需要有实时的特性，许多以太网的相关技术可以使以太网适用在工业应用中。由于利用标准的以太网，因此提升了工厂内由不同供应商装置的互连性，以太网的市场很大，相关组件的成本也较低、容易获取，因此工业以太网的成本也可以下降，而性能也可以随着以太网技术的进步而提升。
由于工业以太网应用在工业环境下，其对振动、温度、湿度和电磁干扰的适应要求都可能比一般的IT产业装置工作条件更严苛。
优点及缺点
[编辑]以往PLC会利用开放式或专有的通讯协议和从站通讯，这类的通讯协议包括Modbus、Sinec H1、Profibus、CANopen、DeviceNet或FOUNDATION Fieldbus。不过越来越多的用户开始改用以太网为其数据链路层的通讯协议，而应用层仍使用上述的通讯协议。
相较于以RS-232或RS-485为基础的工业网络，工业以太网有以下的优点：
- 提升传输速率，RS-232的速率为9.6 kbit/秒，若是吉比特以太网，使用CAT-5e、CAT-6的网络线或光纤为传输介质，传输速率可以到1Gbit/秒。
- 传输距离可以拉长。
- 可以使用标准的无线接取器、路由器、网络交换器、集线器、网线及光纤。
- 除了传统的主站－从站架构（master-slave）外，也可以使用点对点技术。
- 较好的互操控性。
以下是应用工业以太网时的缺点：
- 需将既有的系统转换为另一个新的通讯协议。
- 及时控制使用像TCP协议时，有许多不便之处（有些应用因此使用UDP或其他数据链路层的协议）
- 处理TCP/IP数据包会比处理串列资料要复杂很多。
- 最小的以太网帧大小为64个字节，但一般工业通讯的资料只有1-8个字节，协议开销会影响资料传输的速率。
通讯协议
[编辑]虽然工业以太网让工业通讯时有标准的硬件接口，但在通讯协议上存在着许多不兼容的通讯协议，其资料封装在以太网的资料帧，因此像路由器或网络交换器不会因这些不兼容的协议而有所影响。但主机和从站需要使用相同的通讯协议才能通讯。
有些标准，像是Modbus，已经由其原始版本派生出可以运作在工业以太网上的版本。而Profibus也发展其兼容于以太网的协议PROFINET。其他的协议，像是EtherNet/IP，只开发以太网传输层的部分。工业以太网的协议可以封装在TCP的资料帧内，使得处理上更标准化，但在主机和从机上都需要和TCP兼容的通讯协议栈。
以下是一些常见的工业以太网通讯协议。
相关条目
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ 深入了解工業乙太網協議. [2012-08-24]. （原始内容存档于2021-01-21）.
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