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。此外，它的实施成本相对较低，使得它成为适合工业环境的一种有吸引力的技术。

然而，在工业设置中使用标准以太网存在一个基本问题，即TCP/IP协议本身并不提供所需的自动化和实时性能。但是，以太网中的物理硬件可以提供这些功能。因此，在此基础上，开发了工业以太网。

IEEE标准802.3定义了以太网，并指定了物理层和数据链路层的网络功能。TCP/IP是在数据链路层之上使用的一套协议，用来通过以太网进行通信。TCP确保了数据包无差错地传送，而IP根据IP地址路由数据包。

网络协议栈由多个层组成，每个层处理不同方面的数据传输和管理。在工业以太网中，我们基于标准以太网的物理和数据链路层，但进行了一些修改，包括在某些情况下不同的传输方法。

工业以太网指的是一组基于标准以太网硬件（物理和数据链路层）及互联网协议（网络与传输层）的电气信号，以及专有应用程序级别上的特定通信规则。这使得它能够保证在特定的操作时间内准确接收需要的地方。

与标准以 太 网一样，可以让办公室中的计算机共享文件并访问联网设备一样，工业 以 太 网还允许工厂车间中的驱动器、PLC、工作站以及I/O设备内部的交互式操作界面接入到同一个系统中，从而实现资源共享与协作。

为了在带宽有限且实时性要求极高的情况下保持可靠性，工业 以 太 网采用三种策略：第一种是将 TCP/IP 协议嵌入到应用程序内部，以便实现更快捷响应；第二种是通过新的开放软件/改进型等待信号来优先处理来自各个节点（如 PLCs, RTUs）的信息；第三种是结合新型设备，如视觉检测系统，将所有通信活动均转换为图像，并利用图像识别技术来提高决策速度。

除了这些架构变更之外，还必须考虑特殊设计用于承受恶劣条件大多数工场环境所需更强大的硬件选项，比如电缆材质选择或者特殊设计防护措施。

最后，由于许多工厂环境常见的问题—电磁干扰(EMI)或噪声—很多应用还需要仔细屏蔽、接地并滤波，以减少干扰对信号质量造成影响，从而维持高效率运行。

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