5种工业通讯协议的力量解锁工业以太网的无限好处

以太网(Ethernet)技术支持着无所不包的网络协议，因此在数据信息网络中得到了广泛应用，具有传输速度快、能耗低、便于安装兼容性好、开放性高和支持设备多等方面的优势。随着网络技术的发展和工业控制领域对网络功能要求不断提高，以太网正逐步进入工业控制领域，形成了新的以太网控制网络技术。工业以太网的开放性使得工业控制网络与企业信息网络之间实现无缝整合，具有不可比拟的优势。

以太网由于其高传输速度、高效能、易于安装以及良好的兼容性而被广泛应用于商业系统。近年来，以太网进一步融入了工业自动化领域，并形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是因为现代工业自动化系统向分布式智能化方向发展，对开放透明且可靠的通信协议提出了更高要求。

将以太网技术引入到工业控制中，其优势显而易见：1. 以太网是一个全开放，全数字化的网络，它遵循标准化协议，使不同厂商设备能够轻松互联；2. 以太网能够实现从生产线到办公室的一体化管理，无缝连接企业级管控体系，如图2所示；3. 硬件成本较低，因为现有的软硬件已成熟，有多种软件开发环境和硬件选择供用户使用；4. 通信速率高速，可满足企业日益增长信息量需求，即时传输音频视频数据，现在已经普及10M/100M快速乙特網，以及千兆乙特網技能正在研发，其速率远超现场总线；5. 可持续发展潜力巨大，在瞬息万变的信息时代，企业依赖一个快速有效通讯管理系统，将愈加敏捷且老练，从而保证了其持续创新。

然而，以太网进入工控领域也存在挑战：1. 实时性的问题——CSMA/CD介质访问方法难以为实时操作提供保障，一条总线上的节点竞争资源可能导致延迟；2. 对抗干扰能力与可靠性——设计初为办公环境，不符合严酷工厂条件需要改进耐用度设计；3. 应用层协议适应度不足——现有应用层结构并不适用于实时操控场景需制定新的标准解决方案；4. 安全问题——考虑到安全风险作业场所需确保物理安全，同时防止病毒侵入等隐患; 5.QOS(Quality of Service)问题—为了处理Audio及低分辨Video信号，需要根据不同用户需求优先级分配带宽。

随着技能提升，上述挑战部分或全部得到解决：1.CSMA/CD交换替代避免冲突并优先级机制提高实时性能; 2 工作环境抗干扰改进; 3 应用层自定义选项增强灵活性; 4 安全措施如暗码加密保护数据完整; QOS通过优先级算法调整带宽分配策略, 提升服务质量.