探索工业网络革命应用工业以太网的巨大益处与CAN协议的多样魅力

以太网(Ethernet)技术在网络协议的支持下，已经渗透到几乎所有数据信息网络中，其优势包括传输速度快、能耗低、便于安装兼容性强、开放性高以及对设备种类多样等。随着网络技术的不断进步和工业控制领域对于网络功能要求的提升，以太网正逐渐融入工业控制领域，形成了新的以太网控制网络技术。这种开放性使得工业控制网络与企业信息网络之间实现无缝集成，展现出不可比拟的优势。

以太网由于支撑所有流行的网络协议，因此在商业系统中得到广泛应用。近年来，以太网进入了工业自动化领域，形成了新的以太网控制技术。这主要是因为工业自动化系统向分布式和智能化方向发展，对通讯协议要求更加开放。

引入以太网到工业控制领域，其技能优势显著：1 以太网是一个完全开放、全数字化的网络，它遵循统一的通信协议，使得不同厂商设备能够轻松连接；2 以太网能够实现无缝连接Industrial Control Network（ICN）与Enterprise Information Network（EIN），构建起企业级管控一体化全开架设计，如图所示；3 硬件成本较低，因为目前已非常成熟，有大量软件开发环境和硬件设备供选择；4 通讯速率高速，与企业信息系统规划扩大及复杂程度增加相适应，有时甚至需要音频视频数据传输，现在快速乙太网开始普及，而千兆乙太网正在日益成熟，并且10G乙太网也正在研究中，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，企业生存与发展将依赖一个快速有效通信管理平台，这保证了以太天技能不断前进。

然而，以太天进入工控范畴同样面临一些挑战：1 实时性的问题，由于使用CSMA/CD介质访问方法，它无法提供绝对实时性能，一条总线上多个节点平等竞争资源，这种方式难以满足工控对实时性的需求，这也是其技能瓶颈之一;2 对抗干扰能力与可靠性问题，以太天为办公室设计，不适合直接用于恶劣环境;3 应用层协议不符合工控现场设备间实时通讯特点;4 安全问题，如防止爆炸或易燃区域内使用，以及可能遭受病毒黑客攻击;5 QOS质量服务问题，即根据不同用户需求适度保证服务质量。

随着技能进步，上述问题逐渐得到解决：1 快速交换式Ethernet 技术采用全双工通信，可以避免碰撞并通过优先级机制确保带宽最大利用率和最佳实时性能;2 为了适应不同环境制造商提供抗干扰措施;3 用户可以根据需要增减TCP/IP 协议栈，并制定更符合工控要求的新标准;4 设备制造商提供耐用型材处理安全问题;5 加强安全措施如加密、防火墙等，但针对特定情况还需进一步探讨方案。