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,而工业应用需要一种新的实时通信协议,以确保机器间的通信具有确定性。在这种背景下,工业以太网应运而生,它基于标准以太网,但有着不同的物理层硬件来支持实时通信需求。
IEEE定义了802.3标准,并规定了网络功能的物理和数据链路层。TCP/IP则是在此基础之上用于通过以太网进行通信的一套协议,其中TCP负责保证数据包无差错传输,而IP负责根据IP地址路由数据包。
每个层级都构成了一个完整的网络协议栈,每个层级处理不同方面的问题。在工业应用中,以太网基于标准但有所修改,包括在某些情况下不同的传输方式。
Industrial Ethernet指的是一套基于标准Ethernet硬件(物理与数据链路层)及Internet Protocol(即网络与传输层)的Ethernet 协议,以及专有的应用程序栈。该应用程序栈确保了正确且按需接收数据,并满足特定操作所要求时间与地点上的精确性。
Industrial Ethernet就像Office Ethernet一样,让设备可以访问工厂车间中的驱动器、PLC、工作站以及I/O设备内存储的大量信息流动起来。此外,它采用三种方法:软件/standard 以及 hardware/standard 以及 hardware/Open 等多种形式来实现它能够控制并管理这大量信息流动,从而实现更好的可靠性和稳定性的目的。
最后,由于 Industrial Ethernet 需要面对恶劣条件,如电磁干扰等,所以它还需要比 standard 以为强大的硬件(如电缆, 连接器),并且很多时候还会被仔细地屏蔽,接地,以及滤波,以减少出厂设置中的噪声影响,这使得 Industrial Ethernet 在实际操作中更加完善有效。