您可能熟悉以太网，这是一种网络协议，允许计算机（通常在办公室、学校或商业环境中）共享文件、浏览互联网以及访问连接到网络的打印机和其他硬件。以太网因其高速数据传输、高效、简单和灵活而广泛采用，是世界上最广泛使用的网络协议之一。这些优点加上实施成本相对低廉，使得以太网成为适合工业环境的一种有吸引力的技术。

然而，在工业应用中使用标准以太网存在一个关键问题，即TCP/IP协议本身并不提供所需的实时性和确定性能。这是因为TCP/IP主要用于路由和传送数据，而不是为工业自动化应用设计。尽管如此，以太网中的物理硬件可以支持高可靠性的通信。在这种情况下，为了满足工业应用中的实时需求，开发了专门为此目的设计的新型实时通信协议，这些协议基于以太网物理层，并能够提供对于机器、传感器、执行器等设备之间通信所必需的确定性。

IEEE定义了以太网标准802.3，它指定了网络功能的物理和数据链路层。TCP/IP作为一种在这两层之上的协议集合，被用来通过以太网进行通信，其中TCP负责确保数据包无差错地传输，而IP则负责根据IP地址将数据包路由到正确的地方。

每个网络栈都由多个层组成，每一层处理不同方面的事务管理。当我们谈论工业以太网时，我们指的是那些基于标准以太网硬件（物理与数据链路层）的解决方案，同时结合了一套互联网协议（包括网络与传输层），并且添加了一套特定的应用程序级别逻辑来保证在特定操作需要发生的情况下能准确接收信息。

正如标准以上述方式使得办公室中的设备能够共享文件并访问联网设备一样，工业以 太 网也使得工厂车间内驱动器、PLC工作站及I/O设备内部信息可以被访问。

为了实现基于 以 太 网 结构 的 确 定 性， industrial 以 太 网 采 用 三 种 方法：第一种方法是使用带有 TCP/IP 协议 的 标准 以 太 网，但是在顶部增加特殊逻辑来实现实时交互，如 EtherNet/IP 就是这样做的；第二种方法是在开放软件/standard 以 太 网架构中，用新的 (非 TCP/IP ) 协议来管理对该网络的访问，并同步从每个节点发送出的数据，以确保首先发送优先级信息；第三种方法则是利用开放软件/advanced 等于改进型 以 太 网 基础结构，但是它同时需要额外硬件支持，比如 SERCOSIII 和 PROFINETIRT 就分别采纳了这个策略，但它们各自选择不同的具体实现方式。

除了这些架构上的修改之外，对于 industrial 应用，还要求更强大的硬件比 standard 以 太 网更具耐久性，以承受大多数 工业 环境 中常见恶劣条件。此外，由于电磁干扰是一个常见问题，因此许多 industrial 应用的系统还需要仔细屏蔽、接地和滤波处理。

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