專網通信世界-中國電力通信網訊:一、引言
工業以太網是應用于工業控制領域的以太網技術，在技術上與商用以太網(即IEEE802.3標準)兼容。產品設計時，在材質的選用、產品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性、本質安全性等方面能滿足工業現場的需要。
Ethernet過去被認為是一種“非確定性”的網絡，作為信息技術的基礎，是為IT領域應用而開發的，在工業控制領域只能得到有限應用，這是由于：
Ethernet的介質訪問控制(MAC)層協議采用帶碰撞檢測的載波偵聽多址訪問(CSMA/CD)方式，當網絡負荷較重時，網絡的確定性不能滿足工業控制的實時性要求;
Ethernet所用的接插件、集線器、交換機和電纜等是為辦公室應用而設計的，不符合工業現場惡劣環境要求;
在工廠環境中，Ethernet抗干擾(EMI)性能較差，若用于危險場合，以太網不具備本質安全性能;
Ether-net不能通過信號線向現場設備供電問題。
隨著互聯網技術的發展與普及推廣，Ethernet傳輸速率的提高和Ethernet交換技術的發展，上述問題在工業以太網中正在迅速得到解決。
二、Ethernet應用于工業現場的關鍵技術
(一)通信確定性與實時性
工業控制網絡不同于普通數據網絡的最大特點在于它必須滿足控制作用對實時性的要求，即信號傳輸要足夠快和滿足信號的確定性。實時控制往往要求對某些變量的數據準確定時刷新。由于Ethernet采用CSMA/CD方式，網絡負荷較大時，網絡傳輸的不確定性不能滿足工業控制的實時要求，故傳統以太網技術難以滿足控制系統要求準確定時通信的實時性要求，一直被視為“非確定性”的網絡。
工業以太網采取了以下措施使得該問題基本得到解決：
采用快速以太網加大網絡帶寬
Ethernet的通信速率從10、100Mb/s增大到如今的1、10Gb/s.在數據吞吐量相同的情況下，通信速率的提高意味著網絡負荷的減輕和網絡傳輸延時的減小，即網絡碰撞機率大大下降，從而提高其實時性。
采用全雙工交換式以太網
用交換技術替代原有的總線型CSMA/CD技術，避免了由于多個站點共享并競爭信道導致發生的碰撞，減少了信道帶寬的浪費，同時還可以實現全雙工通信，提高信道的利用率。
降低網絡負載
工業控制網絡與商業控制網絡不同，每個結點傳送的實時數據量很少，一般為幾個位或幾個字節，而且突發性的大量數據傳輸也很少發生，因此可以通過限制網段站點數目，降低網絡流量，進一步提高網絡傳輸的實時性。
4.應用報文優先級技術
在智能交換機或集線器中，通過設計報文的優先級來提高傳輸的實時性。
