工业以太网与现场总线的差异和特色

　　前语:
　　以太网及TCP/IP通讯技能在IT职业获得了很大的成功, 成为IT职业运用中首选的网络通讯技能。近年来，因为世界现场总线技能标准化作业没有到达人们抱负中的成果，以太网及TCP/IP技能逐渐在自动化职业中得到运用，并开展成为一种技能潮流。
　　以太网在自动化职业中的运用应该区分为两个方面问题，或者说两个层次的问题。一是工厂自动化技能与IT技能结合，与互连网Internet技能结合，成为未来或许的制作业电子商务技能、网络制作技能雏形。大大都专家们对自动化技能这种开展趋势给予必定的点评。另一个方面，即以太网能否在工业进程操控底层，也便是设备层或称为现场层广泛运用？ 能否成为乃至替代现有的现场总线技能成为一致的工业网络标准？这些问题实为现在自动化职业专家们争辩的热门。本文将只就这一问题,从以太网与现场总线的技能比较动身,谈谈个人观点。
　　1． 以太网指的是什么
　　什么是“以太网”？以及相关的IEEE 802.3及TCP/IP技能? 这对计算机网络工程师或许是根本常识，但咱们自动化技能工程师未必清楚。在评论以太网与自动化技能及现场总线技能之前,有必要先弄清一下这几个根本术语的意义。笔者查阅了有关材料，现将有关“以太网”、IEEE 802.3及TCP/IP相关的技能布景摘要如下:
　　(1) 以太网:
　　1975年: 美国施乐(Xerox)公司的Palo Alto研究中心研制成功[METC76]，该网选用无源电缆作为总线来传送数据帧，故以传达电磁波的“以太(Ether)”命名。
　　1981年：美国施乐(Xerox)公司+数字配备公司(Digital)+英特尔(Intel)公司联合推出以太网(EtherNet)规约[ETHE80]
　　1982年：修改为第二版，DIX Ethernet V2
　　因而：“以太网”应该是特指“DIX Ethernet V2”所描绘的技能。
　　
　　 (2) IEEE802.3
　　80年代初期: 美国电气和电子工程师学会IEEE 802委员会拟定出局域网体系结构, 即IEEE 802参阅模型.
　　IEEE 802参阅模型相当于OSI模型的最低两层:
　　
　　1983年：IEEE 802 委员会以美国施乐(Xerox)公司+数字配备公司(Digital)+英特尔(Intel)公司提交的DIX Ethernet V2为根底，推出了IEEE802.3
　　IEEE802.3又叫做具有CSMA/CD(载波监听多路拜访/抵触检测)的网络。CSMA/CD是IEEE802.3选用的媒体接入操控技能，或称介质拜访操控技能。
　　
　　因而: IEEE802.3 以“以太网”为技能原形，实质特点是选用CSMA/CD 的介质拜访操控技能。“以太网”与IEEE802.3略有差异。但在疏忽网络协议细节时, 人们习气将IEEE802.3称为”以太网”。
　　
　　与IEEE 802 有关的其它网络协议：
　　IEEE 802.1—概述、体系结构和网络互连，以及网络办理和功能丈量。
　　IEEE 802.2—逻辑链路操控LLC。最高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口。
　　IEEE 802.3—CSMA/CD网络，界说CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的标准。
　　IEEE 802.4—令牌总线网。界说令牌传递总线网的MAC子层和物理层的标准。
　　IEEE 802.5—令牌环形网。界说令牌传递环形网的MAC子层和物理层的标准。
　　IEEE 802.6—城域网。
　　IEEE 802.7—宽带技能。
　　IEEE 802.8—光纤技能。
　　IEEE 802.9—归纳话音数据局域网。
　　IEEE 802.10—可互操作的局域网的安全。
IEEE 802.11—无线局域网。
　　IEEE 802.12—优先高速局域网(100Mb/s)。
　　IEEE 802.13—有线电视(Cable-TV)
　　
　　(3) TCP/IP协议
　　TCP/IP是多台相同或不同类型计算机进行信息交流的一套通讯协议。TCP/IP协议组的精确称号应该是internet协议族，TCP和IP是其间两个协议。而internet协议族TCP/IP还包含了与这两个协议有关的其它协议及网络运用，如用户数据报协议（UDP）、地址转化协议（ARP）和互连网操控报文协议（ICMP）。因为TCP/IP是internet选用的协议组，所以将TCP/IP体系结构称作internet体系结构。
　　以太网是TCP/IP运用最遍及的物理网络，实际上TCP/IP技能支持各种局域网络协议，包含：令牌总线、令牌环、FDDI（光纤分布式数据接口）、SLIP
　　（串行线路IP）、PPP（点到点协议）、X2.5数据网等。见图1：TCP/IP技能支持的各种局域网络协议
　　因为TCP/IP是世界上最大的Internet选用的协议组，而TCP/IP底层物理网络大都运用以太网协议，因而，以太网+TCP/IP成为IT职业中运用最遍及的技能。
　　本文主题中所说到的“以太网”，按习气主要指IEEE 802.3协议，假如进一步选用TCP/IP协议族，则选用“以太网+TCP/IP”来表