以太網給工業用戶帶來的好處
工業以太網的發展源於以下兩個因素：第一，提高網絡中分布式自動化控製係統的性能
；dier，jiangbangongyingjianzhenghedaoshangshukongzhixitongzhongyihuoqugenggaodechengbenxiaoyi。zaishangshulianggeyinsudetuidongxia，dequexianqileyizhenyitaiwangrechao
，danshiyanjiudezhuyaomubiaohenkuaijiupianlilefenbushizidonghuazhegechushimubiao，erzhuanyidaozhurukaifayitaonenggoubeizidonghuakongzhihebangongwangluogongtongshiyongdetongyongxingwangluoxieyidengzhongduofangmian。lilunshang，zhezhongtongyongxingkanqilaihaoxiangshimouzhonggeirenyinxiangshenke
、結構簡單的縱向整合。以太網TCP/IPxieyibeizuoweitongxinyingyonglingyudeweiyibiaozhuntuiguang。zaizhegeguochengzhong，renmenweixianchangzongxianzidonghuaxitongkaifaledaliangdeyingyongguifan，zhexiedaliangdeyingyongguifanquedaibiaolexianchangzongxianxitongdeshijijiazhi，danshizheyishishiquebeirenmensuohushi。weilebaozhengyonghudeliyi，zaishijiyingyongzhongyinggaizunshouzhexieyingyongguifan。
人們很早就認識到了縱向整合的重要性
，它包括以實現生產、預防性維護、方fang便bian的de全quan局ju組zu網wang的de最zui優you化hua控kong製zhi為wei中zhong心xin，將jiang從cong工gong廠chang生sheng產chan現xian場chang層ceng所suo獲huo取qu的de所suo有you信xin息xi整zheng合he到dao辦ban公gong網wang絡luo中zhong。這zhe種zhong最zui高gao形xing式shi的de整zheng合he可ke以yi在zai工gong廠chang生sheng產chan現xian場chang層ceng以yi帶dai有you網wang關guan和he代dai理li服fu務wu器qi的de現xian場chang總zong線xian係xi統tong為wei基ji礎chu進jin行xing實shi施shi，也ye可ke以yi通tong過guo以yi太tai網wang獨du立li地di進jin行xing實shi施shi。有you調tiao查zha結jie果guo顯xian示shi，關guan於yu在zai儀yi器qi設she備bei上shang應ying用yong以yi太tai網wang的de動dong機ji，用yong戶hu期qi待dai從cong應ying用yong中zhong獲huo取qu以yi下xia兩liang項xiang核he心xin利li益yi：
（1）現xian有you現xian場chang總zong線xian係xi統tong的de複fu雜za程cheng度du對dui通tong信xin係xi統tong的de頻pin寬kuan提ti出chu了le更geng高gao的de要yao求qiu。以yi太tai網wang可ke以yi為wei用yong戶hu所suo期qi待dai的de性xing能neng提ti升sheng提ti供gong一yi個ge能neng夠gou勝sheng任ren未wei來lai應ying用yong的de平ping台tai。
（2）使用專用網絡處理專門任務。這就對用戶操作
、處理眾多功能網絡（自動化控製

、縱向通信、圖形處理
、驅動控製以及安全）的能力提出了更多、更高的要求。而以太網為代表的通用型現場總線係統被認為是實現在最廣泛的範圍對各種網絡進行接軌的合適方法。

網絡中對於自動化係統的要求
從IT 部門的角度來看待生產部門，可以將工廠看作是許多連接到某個中央IT係統的終端集合。每台設備就如同一台以太PC工作站，並且按照ISO/IEC 11801國guo際ji標biao準zhun給gei每mei台tai設she備bei分fen配pei一yi個ge通tong信xin出chu口kou。與yu辦ban公gong網wang絡luo相xiang比bi，自zi動dong化hua技ji術shu不bu允yun許xu未wei經jing地di址zhi轉zhuan換huan的de設she備bei整zheng合he到dao現xian有you的de辦ban公gong網wang絡luo中zhong。工gong業ye上shang已yi經jing確que定ding了le以yi下xia各ge項xiang核he心xin要yao求qiu：
● 在< 10 ms的時間級別上保證網絡的永久可用。
● 網絡區域通過適當的設備（安全設施）保證安全。
● 在每台設備上建立物理子網。
● 安裝多樣化的拓撲結構（如線形、環形）和靈活的級聯。
● 實時（ms和ms級別）區域的定義。
● 不同傳輸介質的交替以及混合使用（光纖、銅纜和無線連接）。
● 直接連接到兩個IP67設備（無連接跳線傳輸片斷）。
● 使用不同介質的傳輸片斷（如電纜載體）和大量的連接器。
bangongwangluozhishiyonglaizhenghetongxinerbushiyonglaikongzhishengchanchejianhuozheshengchanshebeineibudejutishengchanzuoyeguocheng。duiyunaxiezhishikongzhishengchanguochengzhongguanjiancanshudexianchangzongxianxitong，qiyuanlihebangongwangluoshiyizhide。zhengheshengchankongzhisuoxudeshujukeyitongguowangluojiedianlaishishi。zhezhongduiyushebeidezhenghekeyizaidangqianxitongneigaoyuxianchangzongxianzixitongdemouyicengshangtongguobiaozhunbangongwangluolaishixian（如圖1）。

辦公網絡如何應用在生產前線？
一個顯而易見的方法就是建立不同的網絡層次體係（如圖2）：
● 工業廠房組網：以生產數據的雙向、縱向整合為目標進行廠房組網
● 單元組網：以生產過程控製為目標進行單元組網
從(cong)用(yong)戶(hu)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)說(shuo)，上(shang)述(shu)兩(liang)種(zhong)組(zu)網(wang)應(ying)用(yong)的(de)分(fen)離(li)並(bing)沒(mei)有(you)完(wan)全(quan)解(jie)決(jue)異(yi)構(gou)網(wang)絡(luo)的(de)所(suo)有(you)問(wen)題(ti)，但(dan)是(shi)卻(que)代(dai)表(biao)了(le)提(ti)供(gong)恰(qia)當(dang)專(zhuan)用(yong)網(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)起(qi)點(dian)。

工業廠房組網
gongyechangfanghebangongshidezhoubianhuanjingcunzaichabie。kenengzhezhongchabiehuiyinweixinchangfangneihaiweianzhuangrenheshebeierxiandebumingxian。zuozhezhongbijiaodemudetongyangshiweilejianliyigenenggouzuiyouhuafuhechangfangweilaishiyongyaoqiudejichujiegou，qizhongbaohanyigenenggoufuhegezhongshiyongyaoqiudequanjuyubuxianxitong。

生產蜂窩組網
自(zi)動(dong)化(hua)網(wang)絡(luo)不(bu)像(xiang)辦(ban)公(gong)網(wang)絡(luo)那(na)樣(yang)由(you)許(xu)多(duo)重(zhong)複(fu)單(dan)元(yuan)構(gou)成(cheng)，相(xiang)反(fan)
，根(gen)據(ju)各(ge)個(ge)車(che)間(jian)自(zi)動(dong)化(hua)網(wang)絡(luo)自(zi)身(shen)的(de)用(yong)途(tu)
，其(qi)內(nei)部(bu)分(fen)布(bu)的(de)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)巨(ju)大(da)差(cha)異(yi)。如(ru)，一(yi)台(tai)機(ji)床(chuang)的(de)接(jie)線(xian)盒(he)可(ke)以(yi)在(zai)1m2內提供10個結點連接
，但是在汙水處理廠內差不多在100m2的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)才(cai)需(xu)要(yao)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)結(jie)點(dian)連(lian)接(jie)。這(zhe)種(zhong)差(cha)異(yi)性(xing)對(dui)網(wang)絡(luo)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)提(ti)出(chu)了(le)一(yi)定(ding)的(de)要(yao)求(qiu)

，同(tong)時(shi)網(wang)絡(luo)的(de)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)也(ye)必(bi)需(xu)針(zhen)對(dui)相(xiang)關(guan)的(de)具(ju)體(ti)應(ying)用(yong)具(ju)備(bei)一(yi)定(ding)的(de)調(tiao)整(zheng)能(neng)力(li)。除(chu)了(le)線(xian)型(xing)、環型和星型結構外
，複雜的樹型結構也同樣適用於這些區域。自動化網絡常常要求網絡具備20個或者更多的結點級聯深度，而且這種深度要求往往出現在線形拓撲結構中。這種情況是辦公網絡的三層機構模式不可能遇到的（圖3）。

對於工業網絡組件的要求
對(dui)於(yu)工(gong)業(ye)網(wang)絡(luo)組(zu)件(jian)的(de)要(yao)求(qiu)由(you)它(ta)們(men)各(ge)自(zi)的(de)功(gong)能(neng)和(he)機(ji)械(xie)設(she)計(ji)決(jue)定(ding)。因(yin)為(wei)辦(ban)公(gong)網(wang)絡(luo)組(zu)件(jian)不(bu)符(fu)合(he)工(gong)業(ye)網(wang)絡(luo)環(huan)境(jing)的(de)機(ji)械(xie)條(tiao)件(jian)要(yao)求(qiu)
，所(suo)以(yi)必(bi)須(xu)對(dui)這(zhe)些(xie)網(wang)絡(luo)組(zu)件(jian)進(jin)行(xing)改(gai)造(zao)，使(shi)其(qi)能(neng)夠(gou)符(fu)合(he)苛(ke)刻(ke)的(de)周(zhou)邊(bian)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)。同(tong)樣(yang)這(zhe)也(ye)涉(she)及(ji)對(dui)接(jie)線(xian)器(qi)、底座以及它們與其他網絡組件組合使用的改造（圖4）。
工(gong)業(ye)網(wang)絡(luo)隻(zhi)有(you)保(bao)證(zheng)其(qi)與(yu)辦(ban)公(gong)網(wang)絡(luo)的(de)安(an)全(quan)隔(ge)離(li)才(cai)能(neng)夠(gou)進(jin)行(xing)操(cao)作(zuo)和(he)使(shi)用(yong)。這(zhe)些(xie)相(xiang)互(hu)隔(ge)離(li)以(yi)及(ji)類(lei)似(si)的(de)網(wang)絡(luo)通(tong)常(chang)要(yao)求(qiu)使(shi)用(yong)指(zhi)定(ding)的(de)網(wang)關(guan)或(huo)者(zhe)網(wang)絡(luo)結(jie)點(dian)。這(zhe)樣(yang)用(yong)戶(hu)就(jiu)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)級(ji)聯(lian)各(ge)種(zhong)設(she)備(bei)模(mo)塊(kuai)或(huo)者(zhe)通(tong)過(guo)在(zai)層(ceng)級(ji)結(jie)構(gou)中(zhong)新(xin)建(jian)層(ceng)次(ci)的(de)方(fang)法(fa)（可多於10層）方fang便bian地di將jiang新xin設she備bei整zheng合he到dao現xian有you的de網wang絡luo係xi統tong中zhong。當dang然ran，這zhe種zhong措cuo施shi需xu要yao本ben地di網wang絡luo維wei護hu部bu門men在zai增zeng加jia主zhu交jiao換huan機ji之zhi外wai額e外wai地di整zheng合he相xiang應ying數shu量liang的de分fen布bu式shi交jiao換huan機ji、分配相應的IP地址以及為故障交換機進行現場更換。
網絡故障的排查修複需要對本地單元進行判斷、分析並且得出結論。雖然易操控的SNMP兼(jian)容(rong)交(jiao)換(huan)機(ji)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)一(yi)個(ge)中(zhong)央(yang)網(wang)絡(luo)實(shi)用(yong)工(gong)具(ju)來(lai)實(shi)現(xian)對(dui)上(shang)述(shu)操(cao)作(zuo)的(de)支(zhi)持(chi)
，但(dan)是(shi)網(wang)絡(luo)維(wei)護(hu)人(ren)員(yuan)往(wang)往(wang)認(ren)為(wei)這(zhe)不(bu)是(shi)一(yi)種(zhong)可(ke)取(qu)的(de)方(fang)法(fa)。所(suo)以(yi)工(gong)業(ye)用(yong)戶(hu)需(xu)要(yao)額(e)外(wai)的(de)診(zhen)斷(duan)能(neng)力(li)。
如何在蜂窩組網領域處理高度複雜的情況
？
實(shi)踐(jian)經(jing)驗(yan)證(zheng)明(ming)，要(yao)用(yong)網(wang)絡(luo)的(de)特(te)定(ding)用(yong)途(tu)，而(er)不(bu)是(shi)複(fu)雜(za)的(de)通(tong)用(yong)網(wang)絡(luo)組(zu)件(jian)的(de)參(can)數(shu)設(she)置(zhi)來(lai)指(zhi)導(dao)網(wang)絡(luo)組(zu)件(jian)的(de)選(xuan)取(qu)。這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)明(ming)確(que)定(ding)義(yi)單(dan)元(yuan)組(zu)網(wang)中(zhong)的(de)典(dian)型(xing)應(ying)用(yong)。
wangluozujianbaohanlenenggoushiqifuheyingyongyaoqiudezuijiayuxuancanshu。zhexiecanshubujinkeyitongguoxiangwangluozhenduanhuozhejiyuwangzhandeguanlihuoqu，tongshiyekeyizhijiecongshebeishangjinxingbendiduqu。zheyang，jiukeyixiangyonghubaozhengjiangyixiejibendewangluogongnengzhenghedaozhidingdeshebeidejibencaozuozhong。

兩種網絡共存的相關國際標準
如(ru)果(guo)網(wang)絡(luo)都(dou)按(an)照(zhao)前(qian)文(wen)所(suo)提(ti)到(dao)的(de)從(cong)工(gong)業(ye)廠(chang)房(fang)角(jiao)度(du)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)單(dan)元(yuan)角(jiao)度(du)進(jin)行(xing)合(he)理(li)建(jian)構(gou)，那(na)麼(me)現(xian)在(zai)討(tao)論(lun)的(de)這(zhe)個(ge)標(biao)準(zhun)化(hua)話(hua)題(ti)就(jiu)可(ke)以(yi)相(xiang)應(ying)地(di)按(an)照(zhao)這(zhe)兩(liang)種(zhong)角(jiao)度(du)來(lai)分(fen)配(pei)。IEC11801代表了獨立應用環境結構化IT布bu線xian的de國guo際ji標biao準zhun，該gai標biao準zhun之zhi所suo以yi被bei廣guang泛fan接jie受shou首shou先xian在zai於yu它ta的de三san種zhong組zu網wang層ceng次ci，其qi次ci在zai於yu其qi獨du立li應ying用yong方fang法fa實shi現xian了le網wang絡luo中zhong各ge種zhong服fu務wu之zhi間jian的de通tong信xin。在zai實shi際ji應ying用yong中zhong，該gai標biao準zhun已yi經jing演yan化hua成cheng為wei通tong信xin領ling域yu內nei的de“次標準”。現在超過90％的區域網拓撲結構都采用以太網形式。
將該標準轉化成為對於工業環境的要求，就可以得到用於描述工業廠房的新標準。德國標準化研究所已經於1999年開始此項工作。一項名為ISO/IEC 24702的(de)用(yong)於(yu)規(gui)範(fan)工(gong)業(ye)布(bu)線(xian)的(de)標(biao)準(zhun)草(cao)案(an)也(ye)將(jiang)投(tou)入(ru)使(shi)用(yong)，該(gai)草(cao)案(an)關(guan)注(zhu)焦(jiao)點(dian)是(shi)工(gong)業(ye)廠(chang)房(fang)網(wang)絡(luo)而(er)不(bu)是(shi)單(dan)元(yuan)組(zu)網(wang)。該(gai)子(zi)網(wang)是(shi)廠(chang)房(fang)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)並(bing)且(qie)支(zhi)持(chi)廠(chang)房(fang)內(nei)部(bu)的(de)縱(zong)向(xiang)整(zheng)合(he)。生(sheng)產(chan)單(dan)元(yuan)包(bao)含(han)能(neng)夠(gou)對(dui)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)自(zi)我(wo)適(shi)應(ying)調(tiao)整(zheng)的(de)封(feng)閉(bi)區(qu)域(yu)
，這(zhe)些(xie)區(qu)域(yu)不(bu)能(neng)被(bei)強(qiang)行(xing)嵌(qian)入(ru)到(dao)廠(chang)房(fang)網(wang)絡(luo)的(de)固(gu)定(ding)結(jie)構(gou)中(zhong)，所(suo)以(yi)，各(ge)種(zhong)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)組(zu)織(zhi)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)它(ta)們(men)各(ge)自(zi)的(de)指(zhi)令(ling)，這(zhe)些(xie)指(zhi)令(ling)常(chang)常(chang)保(bao)留(liu)了(le)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)的(de)安(an)裝(zhuang)特(te)性(xing)。
IEC SC 65正在進行的一項國際標準化過程將為自動化單元內部安裝提供標準。這兩類不同網絡在TO（設備通信出口）處接合。該出口在工業領域被稱為設備通信出口
，它把整個網絡分解成許多獨立的單元。但是這兩類網絡需要通過指定的接口進行互連（圖5）。

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