工业自动化以太网的技术特性简介
在现代信息技能的三大根基——传感器技能、通讯技能和计算机技能中，工业操控网络正逐渐成为关键组成部分。随着IT技能飞速发展和工业自动化要求不断提升，工业操控网络承担了越来越重的任务。与数据信息网络不同，工业操控领域需要一种高速廉价、实时性好、稳定性高、精确性高的网络。以太网(Ethernet)技术支持几乎所有的网络协议，因此在数据信息网络中得到广泛应用，其优势包括传输速度快、低能耗、便于安装兼容性好以及支撑设备多等。
近年来，以太网正逐渐进入工业操控领域，形成了新的以太网控制网络技术。这主要是因为工业自动化体系向分散化智能化方向发展，对开放透明的通讯协议提出了更高要求。
工业控制系统发展概述
工控系统经历了基地式气动外表控制系统、中间单元模仿外表控制系统、高级会集数字控制系统（DCS）、现场总线控制系统（Fieldbus）和目前正在兴起的Industrial Ethernet（IE）等几个阶段。在基地式气动外表控制系统和电动单元组合式模仿外表控制体系仅仅驱动方法有所改进，而各个回路之间无法交流信息，每一个回路是一个独立的孤岛，不属于网络范畴。而随着计算机技术的引入，可以实现对数据进行处理，并且可以根据输入值及其他测量值通过PID或高级算法得出操作变量送给执行机构完成操作功能，这就是我们所说的计算机会集体操作能力(CCS)思维。
工业Ethernet特点分析
Industrial Ethernet具有以下特点：
高速：10M/100M/1000Mbps甚至更高速率，为 Industrial Automation 提供快速通信解决方案。
低延迟：适用于实时通信需求，如过程监测和远程故障排除。
易安装：支持多种物理层媒体如同轴缆、光纤等，便于现场布线。
兼容性强：支持TCP/IP协议栈，使得与现有IT基础设施无缝整合。
支持多种设备类型：从简单传感器到复杂的人工智能设备，都可以通过Industrial Ethernet相互连接。
工业Ethernet面临的问题
尽管Industrial Ethernet拥有众多优势，但仍存在一些挑战：
实时性能问题：Industrial Automation 对数据更新频率有严格要求，而非实时通信可能导致响应时间过长或不一致。
适应度与可靠性问题：在恶劣环境下运行 Industrial Ethernet 需要考虑耐久性的问题，以及防止干扰影响信号质量。
应用层规范缺失：对于Real-time Communication 需求，在标准上还需进一步完善，以满足特殊行业需求，如油气行业对安全性的极高要求。
解决方案探讨
为了克服以上挑战，有几项措施被提出或实施：
使用交换型 Industrial Ethernet 设备，以减少冲突并提高效率；
采用全双工模式代替半双工模式，从而降低碰撞发生概率；
在设计 Industrial Automation 系统时，加强对硬件冗余配置以提高可靠性；
进一步优化应用层规范，使之能够有效地满足Real-Time Communication 的需求；
综上所述，随着Industry 4.0时代背景下，对于智能制造、大规模生产流程中的物联网设备及人工智能结合等方面提出的新需求，由此推导出的是一种新型基于TCP/IP协议栈且具备高度开放性的Industral Etherent 技术，它将为未来企业提供更加灵活、高效且经济的手段，让全球范围内任何地方都能够实现即使最小单位数量也能保证最佳效果的一体化管理，这也是为什么现在越来越多的大公司开始转向使用这种方式进行他们日常活动的一个原因。
