乐发V81.  对工业网络系统应用的分析

早期的工业控制系统发展中，由于工控协议、产品的专属性，造成厂商产品不兼容、成本较高等原因从而阻滞了其快速发展。伴随着企业本身对遍及全球的企业生产数据的需求、网络速度增长、电子化网络、降低成本、改善适应性以应对商业需求变化的需要等因素，包括：

l  对于某些企业而言，网络控制、信息系统的重要性是不言而喻的，哪怕是片刻的网络故障或中断，但带给企业的或许是灾难性的后果；

l  且工控网络越来越庞大，网络节点越来越多；

乐发V8l  工业以太网的运行环境越来越多的工厂和办公应用的混合，出现很多工程应用（如大型CAD文件、大型图表文件、需要高带宽的仿真软件）等带宽要求；

l  有些对于时间敏感的实时数据（包括今后整夜的批处理文件是无法接受的、过程控制要求7*24）需求等

企业对于工业网络提出新的要求和目标，如何更好地满足和适应新的需求和发展，成为工业网络需要解决和改变的原因。

当工业网络将眼光转向以太网时，主要是基于以下的考虑：

l  以太网是电子数据处理系统中最广泛的通信技术

乐发V8l  标准化的通信-无缝的基础网络设施可以很好地和办公网络（最广泛的办公网络）整合，将办公网络扩展到机器设备或传感器，让纵向整合成为可能

l  相比现场总线，具备更显著的增长带宽（比如Profibus DP 最高12M带宽-以太网最高到10G）

乐发V8l  开放式协议和平台

l  大多数现场总线的厂商也发展了建立在标准以太网上的自有协议：如Modbus/TCP, EtherNet/IP, ProfiNet, FF HSE, Powerlink

l  更多使用以太网协议的设备可供选择，包括符合DIN规范的可以导轨安装的以太网交换机等。

同时，工业以太网也符合未来网络发展的要求，比如：将所有公司的操作系统都集成在一个单一的信息基础中；管理系统可以得到最新的数据以便作出判断决定和响应时间；位于供应链中心的制造商需要在线地获得快速响应、供应商库存的管理和电子商务等；用于分析、趋势判断和改进的数据采集；嵌入式系统冗余等都推动了工业以太网的发展。

工业以太网是指使用以太网协议进行通信传输，控制工业环境中的自动设备和生产机械。工业网络系统需要与集中过程控制和制造执行系统联通。随着以太网连接能力的日益增强，互联网协议（IP）正成为两个领域之间数据传输的标准方法。但是，与办公网络不同的，工业客户面临的环境是更加复杂的，这其中包括：

乐发V8l  机械环境：碰撞、震动、抗拉强度、弯曲、韧性、挤压、冲击，要求系统具备侵入的防护等级、保护等级等

乐发V8l  电磁噪声：分别来自电机、电焊、变压器、雷达、无线电等产生的电磁干扰/射频干扰、电磁排放、电磁传导、传导辐射，我们可以举一个简单的事例说明，在EMC指令测试中的一项是EFT/B，即电快速瞬变脉冲群抗扰度测试，通常，电路中机械开关对电感性负载的切换，会对同一电路的其他电气和电子设备产生干扰，在办公型网络中，是不会考虑这类测试的，因为快速脉冲群对设备造成损害的几率不大，但是在工业网络中，却很容易造成设备的误动作，。EFT/B测试的目的就是测试对此类干扰的抗扰度。

l  极端严酷的环境：包括安装和运行的环境温度，热冲击，抗紫外，污染和包含腐蚀性空气或危险液体的化学环境，生产过程会高温工序和非高温间隔，遇到极限温度等

下表列出了较为典型的工业环境供参考：

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