以太网,尤其是工业以太网近来已成为制造业的热门词汇。推荐查看我们近期的分享工业以太网三部曲
虽然它们很相似,但各有各的特点和优点。今天我们就来谈谈以太网和工业以太网,并比较一下它们之间的区别。
何谓以太网?以太网最早出现于 1970 年代,之后按照 IEEE 802.3 实施了标准化。以太网是指符合 IEEE 802.3 标准的局域网 (LAN) 产品组。IEEE 802.3 是一组电气与电子工程师协会 (IEEE) 标准,用于定义有线以太网媒体访问控制的物理层和数据链路层。这些标准也说明子配置以太网网络的规则,以及各种网络元件如何彼此协作。
以太网使多台计算机能够通过网络连接起来,如果没有以太网,现代社会使用的各种设备之间的通信就不可能实现。以太网是电线和电缆系统的全球标准,通过企业内的单一网络将多台计算机、设备、机器等连接在一起,以便所有计算机都可以相互通信。以太网的原型是一种允许多个设备连接到同一网络的电缆。如今,以太网可以根据需要扩展并覆盖新设备。以太网是目前全球最受欢迎、使用范围最广泛的网络技术。
通过以太网,数据流被分成更短的块或帧,每个块或帧包含特定信息,例如数据的源和目的地。该数据是根据需要通过网络发送和接收数据所必需的。
其他与以太网技术相关的术语包括:
介质:在现代以太网技术中,介质是指以太网设备连接起来提供数据传输路径的双绞线或光缆;
分段:单个共享介质;
节点:连接网段的设备。
标准以太网的数据传输速度在10 Mbps 到100 Mbps 之间。千兆位以太网是IEEE 802.3 标准中使用的术语,表示以1 Gbps 传输的以太网网络速度。千兆以太网最初用于骨干网络传输和高性能或大容量服务器。但随着时间的推移,它越来越受到桌面连接设备和PC 的支持。
关于以太网的其他信息
以太网和Wi-Fi 是两个不同的概念。据《计算机杂志》称,—— 以太网使用电缆连接计算机和设备。几乎每次提到网络或LAN 连接时都指的是以太网。
何谓工业以太网?工业以太网如同其名,指的是应用于工业配置的以太网,它们通常需要更稳定可靠的连接器、电缆,以及更高的确定性,后者最为重要。为了获得更高的确定性,工业以太网在使用以太网时,会使用专用协议。目前较受欢迎的工业以太网协议包括:PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、SERCOS III 以及 POWERLINK。
使用工业以太网时,数据传输速率范围为10 Mbps 至1 Gbps。然而,工业以太网应用最常使用100 Mbps 的速度。
图1. 工业以太网比办公以太网系统需要更多考虑。工厂车间的制造设备会受到不同温度、振动和其他潜在干扰性噪音的影响。
工作原理
工业以太网协议,例如PROFINET和EtherCAT,修改了标准以太网协议,以确保特定的制造数据不仅能够正确发送和接收,而且在需要特定操作时也能准时发送和接收。以瓶子灌装厂为例,采用工业以太网自动化技术通过网络发送灌装数据,以确保灌装按计划完成。据实时自动化称,当瓶子装满时,会通过网络发送停止填充命令。
图2。工业环境中需要这种先进技术,以确保可以正确发送和接收特定的制造数据。以瓶子灌装厂为例,工业以太网自动化技术可以通过网络发送灌装数据,以确保灌装按计划完成。
它说,对于办公室以太网设置来说,这种消息传递并不是那么重要。当网页丢失时,用户只需点击刷新按钮即可。但在工厂里,一个小问题可能会变成一场灾难——公司迫不及待地等着有人发现问题并手动按下按钮。工业以太网自动化网络可以检测灌装过程中的错误并自动停止灌装过程,以防止时间、产品和金钱的损失。
以太网和工业以太网之间的其他区别Real Time Automation公司表示,以太网一般更多地用于办公环境,而非工业环境中。办公以太网主要针对基础层次的使用,而工业以太网则可能用于多种层次,以及任务更加繁重的环境。
业以太网更适合用于解决工厂噪声问题,满足工厂工艺需 求,应对更加严苛的环境,甚至更好地应对工厂内的数据冲突 问题。
工业以太网技术采用的线路和连接器也跟传统的不同。例如, Real Time Automation 公司表示,工业配置中使用的连接器并非是基本的咬合锁定类型。因为环境更加严苛,所以需要更加坚固的锁定类型。重负荷应用也经常需要使用密封式连接器。
在定义工业以太网和以太网相区分时,确定性是一个重要因素。标准以太网本身不具有确定性,但工业环境需要确定性。它们需要在特定时间发送和接收数据包,且它们需要保证 数据每一次都成功发送。这是因为在工业配置中,设备之间的数据丢失或数据延迟都会造成灾难性后果——例如,生产流程中的重大问题。公司在选择部署哪种类型的以太网时,这种实时信息传输通常会起到相当大的决定作用。公司需要评估自身的特定需求,然后确定最适合其组织使用的以太网解决方案。