三种主流工业以太网概述及其应用

Posted 2021-09-16 虹科—传感器事业部

  关于工业以太网（industrial Ethernet），你知道多少？了解它和以太网的不同之处吗？接触过的产品是否有用到工业以太网接口？它的发展趋势你注意到了吗？这篇文章，带你了解工业以太网的起源、三种主流工业以太网及其应用。

1.工业以太网的来源

  由于信息技术的飞速发展，通信已经成为实时控制邻域的关键，建立一个统一、开放的通信标准的需求已经迫在眉睫，但是已有的现场总线并不能满足这一需求。虽然同一种现场总线是具有互换性和互操作性的，但是不同现场总线之间的兼容性是较差的、之间的通信是比较困难的，中间还需要网关来实现两种协议的转换。这样下来，成本较高，设备复杂，带来很大的不便。工业以太网由此应运而生。

  众所周知，工业以太网来源于以太网。普通以太网应用到工业控制系统，这种网络叫做工业以太网。更专业具体地来说，工业以太网是建立在IEEE802.3系列标准和TCP/IP上的分布式实时控制通讯网络，适用于数据量传输量大，传输速度要求较高的场合。

  它采用CSMA/CD协议，同时兼容TCP/IP协议。与普通的以太网相比，工业以太网需要解决开放性、实时性、同步性、可靠性、抗干扰性及安全性等诸多方面的问题。因此，它在自动化生产中的呼声越来越高。
据相关资料显示，工业以太网主要有四大优势：

2.三种主流工业以太网

  目前领域内有几种主流工业以太网，如：PROFINET、POWERLINK、ETHERNET/IP、ETHERCAT、SERCOSIII等。本文主要介绍三种。
1）EtherCAT:EtherCAT的关键要素是所有联网从机都能够从数据包中仅提取所需的相关信息，并在向下游传输时将数据插入帧中。EtherCAT协议本身决定了它无需接收以太网数据包，将其解码，之后再将过程数据复制到各个设备。它具有主从数据交换原理，需要主站和从站配合完成工作，因而，EtherCAT非常适合主从控制器之间的通讯。它提高了系统的实时性能和拓扑的灵活性的同时，成本不高于现场总线的使用成本。

2) EtherNET/IP:采用以太网的物理层、数据链路层及TCP/IP协议。是一种主要由罗克韦尔自动化公司提供的广泛应有的应用层工业以太网协议。允许工业设备交换时间紧要的应用信息，如传感器，执行器，机器人等。由于其采用标准以太网交换，可支持无限数量的节点。其主要功能有3个，一是实时控制：基于控制器或智能设备内所存储的组态信息，通过网络通信中的状态变化来实现实时控制；二是网络组态：通过总线即可实现对同层网络的组态，也可以实现对下层网络的组态；三是数据采集：可基于既定节拍或应用需要来方便地实现数据采集。

3）PROFINET:是用于PROFIBUS纵向集成的、开放的、统一的完整系统解决方案，它能将现有的PROFIBUS网络通过代理服务器连接到以太网上，从而将工厂自动化和企业信息服务管理自动化有机地融为一体。能够满足用户机器和工厂更苛刻、更灵活、不断变化的新需求。PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，包括实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题。此外，它可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线(如PROFIBUS)技术，保护现有投资。

3.应用：HK-DIMETIX激光测距传感器

  这是一款可以选择工业以太网接口PROFINET、EtherNET/IP和EtherCAT的激光测距传感器。 目前测距类型传感器分为以下几类：超声波测距传感器，激光测距传感器，红外线测距传感器，24GHZ雷达传感器。
  其中，激光测距传感器在工业生产领域带来很大的技术进步，尤其是需要高精度监测的时候，利用激光测距传感器可以轻松精准的检测肉眼无法分辨的距离 。虹科激光测距传感器尤其是寻找能在远距离实现精密距离检测的传感器的工业用户的理想选择。它具有长距离，高精度，极稳定的性能，在严苛复杂的工业环境中也同样能展现其优异性能。
  除了RS232、RS485等串行通信外，虹科激光测距传感器还支持PROFINET、EtherNET/IP和EtherCAT等多种工业数据通讯接口，为各种不同的工业测量应用提供不同的解决方案！