工业以太网专业术语介绍-第2页-北极星电力软件网

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四、工业以太网与普通商用以太网产品

什么是工业以太网?技术上，它与 IEEE802.3 兼容，但设计和包装兼顾工业和商业应用的要求。工业现场的设计者希望采用市场上可以找到的以太网芯片和媒介，兼顾考虑工业现场的特殊要求。首先考虑的是高温、潮湿、震动。第二看是否能方便地安装在工业现场控制柜内。第三是电源要求。许多控制柜内提供的电源都是低压交流或直流。墙装式电源装置有时不能适应。电磁兼容性(EMC)的要求随工业环境对 EMI(工业抗干扰)和 ESD(工业抗震)要求的不同而变化。现场的安全标准与办公室的完全不同。有时需要的是恶劣环境的额定值。工厂里采用的可能是工业控制柜标准而楼宇系统采用的往往是烟雾标准。显然低价的商用以太网集线器和交换机无法达到这些要求。

五、速度和距离

讨论共享型以太网的距离，不能忽略碰撞域( Collision Domain)的概念。

共享型以太网或半双工以太网的媒体访问是由载波侦听多路访问/碰撞检测(CSMA/CD) 确定的。在半双工的通讯方式下，发送和接收不能同时进行，否则数据会发生碰撞。站点发送前，首先要看是否有空闲的信道。发送时，站点还会在一段时间内收听，确保在这一时间内没有其它站点在进行同步传送，最终本站发送成功。反之，发生碰撞，源站点发送阻塞信号加强碰撞。竞争站点延迟后(延迟时间由算法确定，是随机的)重试。在这种机制下CONTROL ENGINEERING China版权所有，所有站点和所有集线器都必须在同一碰撞域内。

对工业以太网来说，10Mbps 和 100Mbps 是最常用的。在 10Mbps，全部采用双绞线的以太网网络中，与距离有关的概念有两个，即网段(Segment)和网络范围(Network Diameter)。前者指连接两个设备(集线器、交换机或主机)的距离，后者指网络中两个最远端设备之间的距离。不管是 10Mbps 或 100Mbps 的网络，网段的最远距离不能超过 100 米。考虑网络延伸，最有用的规则就是 5-4-3 规则(仅仅针对 10Mbps 中继器)。规则的内容如下：一个网络最多有五个网段，四个中继器，不多于三个的混合网段。混合网段指的是同轴总线网段(已淘汰)。由于双绞线网段的最远距离是 100 米，最大网络(网络范围)就是 500 米。光纤网段的最远距离可达 2 公里控制工程网版权所有，但 IEEE802.3 标准规定，使用光纤，级联数最多不能超过 3 个，且网络末端需使用双绞线，中间的两个为光纤网段并保证每个网段不超过 1 公里。这样，整个光纤网段长度限制在 2 公里。5-4-3 规则对 100Mbps 是不适用的。建议使用 100Mbps 交换机。

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