【推荐下载】工业以太网系列之商用以太网和工业以太网的区别.pdf

张小只智能机械工业网

工业以太网系列之商用以太网和工业以太网的区别

由于商用以太网是以办公自动化为目标设计的，并不完全符合工业环境和标

准的要求，将传统的以太网用于工业领域还存在着明显的4个区别。

 (一)通信的非确定性工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点在于它必须满

足控制作用对实时性的要求，即信号传输要足够快和满足信号的确定性。实时控制往

往要求对某些变量的数据准确定时刷新。由于以太网采用CSMA/CD方式，网络负荷

较大时，网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时要求，故传统以太网技术难以

满足控制系统要求准确定时通信的实时性要求，一直被视为非确定性的网络。

 (二)通信非实时性在工业控制系统中,实时可定义为系统对某事件的反应时间的

可测性。也就是说，在一个事件发生后，系统必须在一个可以准确预见的时间范围内

做出反映。然而，工业上对数据的传递的实时性要求十分严格，往往数据的更新是在

数十ms内完成的。而同样由于以太网存在的CSMA/CD机制，当发生冲突的时候，就

得重发数据，最多可以尝试16次之多。很明显这种解决冲突的机制是以付出时间为代

价的。而且一但出现掉线，那怕是仅仅几秒种的时间，就有可能造成整个生产的停止

甚至是设备，人身安全事故。

 (三)商用以太网不具备高稳定性与可靠性传统的以太网在设计之初并不是为工业

应用而设计的，没有考虑工业现场环境的恶劣的工况，严重的线间干扰以及机械、气

候、尘埃等条件的恶劣，而且以太网的抗干扰(EMI)性能非常差，应用于危险场合时，

不具备本质安全性能。因此对设备的工业可靠性提出了更高的要求。同时在生产环境

中工业网络必须具备较好的可靠性，可恢复性，以及可维护性。即保证一个网络系统

中任何组件发生故障时，不会导致应用程序，操作系统，甚至网络系统的崩溃和瘫

张小只机械知识库

张小只智能机械工业网

痪。

 (三)安全性问题在工业生产过程中，很多现场不可避免地存在易燃、易爆或有毒

气体等，对应用于这些工业现场的智能装置以及通信设备，都必须采取一定的防爆技

术措施来保证工业现场的安全生产。在目前技术条件下，对以太网系统采用隔爆、防

爆的措施比较可行，即通过对Ethernet现场设备采取增安、气密、浇封等隔爆措施，

使现场设备本身的故障产生的点火能量不外泄，以保证系统运行的安全性。对于没有

严格的本安要求的非危险场合，则可以不考虑复杂的防爆措施。工业系统的网络安全

是工业以太网应用必须考虑的另一个安全性问题。工业以太网可以将企业传统的三层

网络系统，即信息管理层、过程监控层、现场设备层，合成一体，使数据的传输速率

更快、实时性更高，并可与Internet无缝集成，实现数据的共享，提高工厂的运作效

率。但同时也引人了一系列的网络安全向题，工业网络可能会受到包括病毒感染、黑

客的非法入侵与非法操作等网络安全威胁。

 (四)总线供电问题总线供电(或称总线馈电)是指连接到现场设备的线缆不仅传输

数据信号，还能给现场设备提供工作电源。以太网从设计之初就没有考虑到这一问

题，而工业现场存在着大量的总线供电需求。正因为有以上诸多问题，普通的商用以

太网是不能够直接用于工业现场的控制的。为了解决这些问题工业以太网便应运而

生。

 作者：剑思庭

 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！

张小只机械知识库