光纖工業(yè)以太網(wǎng)目前取得的成果

　　以太網(wǎng)(Ethernet)以前主要應用于辦公自動化,是在20世紀70年代研制開發(fā)的一種基帶局域網(wǎng)技術，使用同軸電纜作為網(wǎng)絡媒體。目前通用的以太網(wǎng)標準IEEE802.3使用了CSMA/CD傳輸協(xié)議。任何需要傳輸數(shù)據(jù)的節(jié)點首先要監(jiān)聽網(wǎng)絡，網(wǎng)絡空閑時發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)時繼續(xù)監(jiān)聽，檢測到?jīng)_突時立即停止發(fā)送并發(fā)出一個強化沖突的干擾信號，通知所有節(jié)點網(wǎng)絡已經(jīng)發(fā)生沖突，此時沖突各方主動退避,隨機等待一段時間后再重新監(jiān)聽網(wǎng)絡。

　　交換式以太網(wǎng)是根據(jù)提高以太網(wǎng)的傳輸速率，盡可能減少總線競爭的思想開發(fā)出的新型以太網(wǎng)。所有節(jié)點都分別連接到一個交換式集線器的端口上，交換式集線器內(nèi)置一個復雜的交換陣列，任意兩個端口都可以建立一個傳輸通道，以標稱傳輸速度、傳輸數(shù)據(jù)。

　　隨著以太網(wǎng)通信速率的提高、全雙工通信、交換技術的發(fā)展，為以太網(wǎng)直接應用于工業(yè)現(xiàn)場設備間通信提供了技術可能。所謂工業(yè)以太網(wǎng)，一般來講是指技術上與商用以太網(wǎng)(即IEEE802.3標準)兼容，但在材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質(zhì)安全等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。在產(chǎn)品設計時，首先考慮的是高溫、潮濕、震動;其次看是否能方便地安裝在工業(yè)現(xiàn)場控制柜內(nèi);再次是使用低壓交流或直流電源。EMC的要求隨工業(yè)環(huán)境對EMI和ESD要求的不同而變化。

　　目前工業(yè)以太網(wǎng)的應用已取得下述成果：

　　(1)針對工業(yè)現(xiàn)場設備間通信具有實時性強、數(shù)據(jù)信息短、周期性較強等特點和要求，基本解決了以太網(wǎng)應用于現(xiàn)場設備間通信的關鍵技術。

　　①實時通信技術采用以太網(wǎng)交換技術、全雙工通信、流量控制等技術，以及確定性數(shù)據(jù)通信調(diào)度控制策略、簡化通信棧軟件層次、現(xiàn)場設備層網(wǎng)絡微網(wǎng)段化等針對工業(yè)過程控制的通信實時性措施，解決了以太網(wǎng)通信的實時性。可以實現(xiàn)雙冗余環(huán)網(wǎng)的組網(wǎng)。

　　②采用直流電源耦合、電源冗余管理等技術，設計了能實現(xiàn)網(wǎng)絡供電或總線供電的以太網(wǎng)集線器，解決了以太網(wǎng)總線的供電問題。

　　③采用網(wǎng)絡分層、控制區(qū)域微網(wǎng)段化、網(wǎng)絡超小時滯中繼以及光纖傳輸技術解決以太網(wǎng)的遠距離傳輸問題。

　　④采用控制區(qū)域微網(wǎng)段化，各控制區(qū)域通過具有網(wǎng)絡隔離和安全過濾的現(xiàn)場控制器與系統(tǒng)主干相連，實現(xiàn)各控制區(qū)域與其他區(qū)域之間的邏輯上的網(wǎng)絡隔離。

　　⑤采用分散結(jié)構(gòu)化設計、EMC設計、冗余、自診斷等可靠性設計技術。

　　(2)起草了“用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和通信標準”(草案)。

　　(3)針對工業(yè)現(xiàn)場控制應用的特點，通過采用軟、硬件抗干擾、EMC設計措施，已開發(fā)出了基于以太網(wǎng)技術的傳輸和控制設備。