工业以太网通信的简介

1.初识工业以太网

所谓工业以太网，通俗地讲就是应用于工业的以太网，是指其在技术上与商用以太网（IEEE802.3标准）兼容，但材质的选用、产品的强度和适用性方面应能满足工业现场的需要。工业以太网技术的优点表现在：以太网技术应用广泛，为所有的编程语言所支持；软硬件资源丰富；易于与Internet连接，实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接；通信速度快；可持续发展的空间大等。

虽然以太网有众多的优点，但作为信息技术基础的Ethernet是为IT领域应用而开发的，在工业自动化领域只得到有限应用，这是由于以下原因：

①Ethernet采用CSMA/CD碰撞检测方式，在网络负荷较重时，网络的确定性（Deter-minism）不能满足工业控制的实时要求。

②Ethernet所用的接插件、集线器、交换机和电缆等是为办公室应用而设计，不符合工业现场恶劣环境要求。

③在工程环境中，Ethernet抗干扰（EMI）性能较差。若用于危险场合，以太网不具备本质安全性能。

④Ethernet网还不具备通过信号线向现场仪表供电的性能。

随着信息网络技术的发展，上述问题正在迅速得到解决。为促进Ethernet在工业领域的应用，国际上成立了工业以太网协会（Industrial Ethernet Association，IEA）。

2.网络电缆接法

用于Ethernet网的双绞线有8芯和4芯两种，双绞线的电缆连线方式也有两种，即正线（标准568B）和反线（标准568A），其中正线也称为直通线，反线也称为交叉线。正线接线如图6-76所示，两端线序一样，从上至下线序是：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕。反线接线如图6-77所示，一端为正线的线序，另一端为从上至下线序是：白橙，橙，白绿，白棕，棕，绿，蓝，白蓝。对于千兆以太网，用8芯双绞线，但接法不同以上所述的接法，请参考有关文献。(www.xing528.com)

图6-76 双绞线正线接线图

a）8芯线b）4芯线

图6-77 双绞线反线接线图

a）8芯线b）4芯线

对于4芯的双绞线，只用连接头上的（常称为水晶接头）1、2、3和6四个引脚。西门子的PROFINET工业以太网采用4芯的双绞线。

常见的采用正线连接的有：计算机（PC）与集线器（HUB）、计算机（PC）与交换机（SWITCH）、PLC与交换机（SWITCH）、PLC与集线器（HUB）。

常见的采用反线连接的有：计算机（PC）与计算机（PC）、PLC与PLC。