以太网和工业以太网的区别

电子工程师

工业以太网系统必须比办公室以太网更健壮。
以太网，特别是工业以太网最近已成为制造业界流行的行业术语。虽然相似，但它们都具有不同的特性和优点。本文将探讨以太网和工业以太网是什么以及它们有何不同。
什么是以太网？
以太网最初是在20世纪70年代开发的，后来被标准化为IEEE 802.3。以太网是IEEE 802.3涵盖的一组局域网（LAN）产品，IEEE 802.3是一组电气和电子工程师协会（IEEE）标准，定义  了有线以太网媒体访问控制的物理层和数据链路层。1 这些标准还描述了配置以太网网络的规则以及网络元素如何  相互协作。
以太网允许计算机通过一个网络连接 - 如果没有它，现代世界中的设备之间的通信将不可能实现。以太网是电线和电缆系统的全球标准，可通过组织的单一网络连接多台计算机，设备，机器等，以便所有计算机都可以相互通信。以太网始于单根电缆，可以在一个网络上连接多个设备。现在，以太网可以根据需要扩展到新设备。以太网现在是世界上  最流行和广泛使用的网络技术。3
工业以太网如何工作


图1.工业环境中需要这种先进技术以确保正确发送和接收具体的制造数据。如果使用灌装设备的例子，工业以太网自动化技术能够通过网络发送灌装数据，以确保瓶子按照预期进行灌装。
当使用以太网时，数据流将被分成较短的部分或帧，每部分包含特定信息，例如数据的以太网技术的其他术语包括：
介质：在现代以太网技术中，介质是以太网设备连接的双绞线或光缆，为数据传输提供路径
细分：单个共享媒体。
节点：连接到网段的设备。
标准以太网能够以10 Mbps到100 Mbps的速度发送数据。千兆位以太网是在IEEE 802.3标准下用于描述以1 Gbps速率传输的以太网速度的术语。千兆位以太网首先通常用于骨干网传输以及高性能或高容量服务器。然而，随着时间的推移，桌面连接和PC已经能够支持它。
以太网上的其他信息
PC Magazine解释说，以太网不能与Wi-Fi-Ethernet 使用电缆连接电脑和设备混淆  。4 几乎每个对网络或LAN连接的引用都是以太网。
什么是工业以太网？
工业以太网就像听起来一样 - 以太网适用于工业设备，这往往需要更坚固的连接器，电缆，最重要的是更好的确定性。为了实现更好的确定性，工业以太网使用专用协议和以太网。目前比较流行的工业以太网协议是PROFINET ®，EtherNet / IP的®，EtherCAT的®，SERCOS III，和POWERLINK ®。
使用工业以太网，数据传输速率范围从  10 Mbps到1 Gbps。5 然而，100 Mbps是工业以太网应用中最流行的速度。


图2.工业以太网需要在办公室中使用的以太网系统中看不到的其他考虑因素。工厂地板上的制造设备暴露于不同的温度，振动和其他可能令人不安的噪音。怎么运行的
工业以太网协议（如PROFINET和EtherCAT）以一种方式修改标准以太网，以确保不仅能正确发送和接收特定的制造数据，还能在需要数据执行特定操作时及时发送和接收数据。例如，使用工业以太网自动化技术的灌装厂能够通过网络发送灌装数据，以确保灌装瓶按预期进行灌装。实时自动化报告称，当瓶子满了时，将通过网络发送停止灌装指令  。6
消息人士称，这样的信息在办公室环境中不会那么重要。如果网页丢失，用户只需点击刷新按钮。然而，在工厂中，一个小问题可能会变成一场灾难 - 公司不会花时间让人们注意到错误并手动按下按钮。然而，工业以太网自动化网络可以检测装瓶过程中的错误，并自动停止过程，避免浪费时间，产品和资金。
以太网和工业以太网之间的其他差异
实时自动化报告称，以太网可用于更多的办公室，而不是工业设置。办公室以太网设计用于基本的使用级别，而工业以太网可以考虑多个级别并应用于更重的环境。
工业以太网更适合处理工厂噪声，工厂过程需求和更恶劣的环境，甚至能更好地应对工厂数据冲突。
工业以太网技术中的电缆和连接器也可能有所不同。例如，实时自动化报告称，工业设置中使用的连接器不是基本的卡扣式锁定机制。由于环境较为恶劣，需要较重的锁定机构。密封连接器也经常在重型应用中需要。
商用或办公室以太网和工业以太网之间的布线也可能不同。与常规以太网电缆相比，轻型工业电缆可能具有更高的护套质量。而且，正如所料，重型电缆周围的护套和所用金属的质量也有所提高，使其更耐用。
定义工业以太网并将其与以太网分开时，确定性是一个重要因素。标准的以太网是  不确定性的自身，7 但是工业环境要求决定。他们需要在特定时间发送和接收数据包，并且他们需要保证每次都能发送数据。这是因为工业环境中设备之间的数据丢失或数据延迟可能会导致灾难，比如生产过程中的一个主要缺陷。实时信息传输通常是公司决定选择何种类型的以太网解决方案的主要决定因素。公司需要评估他们的具体需求，并确定哪些以太网解决方案最适合他们的组织。
参考
1  ANSI / IEE 802.3-2002-IEEE标准，用于IT-电信和信息交换系统-LAN / MAN-SpecificRequirements-第3部分：CSMA / CD接入方法和物理层规范 - 维护修订＃6。IEEE，2002。
2  以太网教程 - 第1部分：网络基础知识。Lantronix的。
3  Nick Pidgeon。“ 以太网如何工作。” HowStuffWorks，2000年4月。
4 定义：以太网。PC杂志。
5 关于工业以太网的一切。赫斯曼。
6 什么是工业以太网。实时自动化。
7  “ 了解以太网速度和确定性 ”，自动化世界，2011年11月。

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