您可能熟悉以太网-一种允许计算机(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的网络协议。以太网是为高速数据传输而开发的,高效、简单且灵活。而且,它可以说是世界上最广泛采用的网络协议。这些因素以及低廉的实施成本使以太网成为适用于工业环境的有吸引力的网络技术。
然而,在工业设置中使用标准以太网的一个基本问题是,用于路由和传送数据的TCP/IP协议本身并不提供许多自动化和处理应用中所需的实时确定性能。但以太网中使用的物理硬件可以。工业应用需要一种新的实时协议,旨在使用以太网物理层,这些物理层还可以提供机器、传感器、执行器和其他设备之间确定性通信。在此前提下,开发了工业以太网。
以太网由IEEE标准802.3定义,并指定了网络功能的物理和数据链路层。TCP/IP是在以太网数据链路层之上使用的一套协议,以便通过以太网进行通信。TCP是一种传输控制协议,可以确保无差错地发送数据包,而IP则是一个Internet协议,它根据IP地址来定位并将数据包发送至目的地。
一个关键区别在于,以不同方式管理对它们各自操作系统资源需求及优先级任务,以及如何响应特定的时间约束的情况下实现与基于标准软件/改进型ehternet架构相比更高级别可预测性的交互模式。在这种情况下,从每个节点发出的所有流量都被精确同步,以保证那些对准确性具有重大意义的事务优先于其它事务获得服务。这对于依赖即时反馈,如制造线上的生产过程控制来说,是非常重要的,因为任何延迟都会导致产品质量降低或生产效率减慢。
除了这些架构修改外,还有几个关键组成部分使得industrial Ethernet能够满足对可靠性的要求:电缆选择必须考虑到长期耐用性,并能抵御工厂内常见的大量电磁干扰;接口设计也要强调信号完整度;最后,对设备间信号流动路径进行有效屏蔽也是必不可少的一步。这一切都是为了保证,即使在恶劣条件下,也能维持稳定运行并保持误差小。
总结来说,尽管Industrial Ethernet继承了Standard Ethernet中的核心技术,但为了满足实际工作场景中的特殊要求,不同类型的人们采用不同的策略来提高其性能,使其适合更复杂,更严格要求实时性能的地方。此外,由于它不仅支持文件共享等基础功能,而且还具备处理各种工厂设备之间信息交换所必需的手段,因此Industrial Ethernet已经成为现代制造业不可或缺的一环之一,其发展迅速正反映出行业日益增长对高效、高质量生产能力追求的心理状态变化。