实时以太网 Ethernet PowerLink技术综述
实时以太网Ethernet PowerLink技术综述
一、工业控制中对实时以太网的需求
工业中对实时以太网的需求主要有两个指标：一是实时性，二是抖动性能。
1.1实时性
什么是实时性，实时性不等于高性能。在工业控制领域，实时可定义为系统对某事件的响应可以再可预测的时间内完成。即实时性是指系统可以在一个预定的时间范围内做出相应的响应。至于预定的时间范围则和具体的应用相关。根据应用需求一般把实时性划分为四个级别，如下表1所示。
表1 工业自动化领域中各应用场合对实时性的要求
如表1所示，信息集成度较低的过程自动化应用场合（如化工工程工业）中，一般响应在秒级/（）100ms）就可以满足系统的实时性要求；而在绝大多数工厂自动化应用场合一般5-10ms响应时间就可以满足要求了；但是在在高性能同步运动控制（高速过程、机器人）中一般是需要小于1ms的实时响应时间才能满足系统的要求；另外将高动态同步过程等实时性要求更高（<100us）的应用划为第四个等级。
1.2抖动
抖动即同样过程每次完成时间的偏差。可以理解为时间精度，如下图1所示。
图 1 抖动时间示意图
根据工业自动化开放网络联盟（IAONA）的定义实时性中网络抖动可以分为四个级别，
如下表2.2所示
表2.2 IAONA规定的网络抖动时间等级
1.3通信周期
一般来说，控制系统程序都是以周期循环的方式运行，在一个周期内，获取数据，然后完成计算任务，接着输出数据，这样进入下一个周期。显然，控制系统时间周期是由被控对象来确定的，对于化工过程控制以1秒作为时间周期基本上就能满足要求了，可是对于高速过程就得以小于1ms的时间作为周期才能满足系统要求。
对于联网设备来说，一般系统的运行周期与通信周期相对应是比较合适的。因为对于化工过程控制400us的通信周期显然并不比1s的通信周期能提高系统的整体性能。但是在位置控制、多轴联动等过程中，更快的数据交换速率显然是可以提高系统的整体性能的。
二、PowerLink的技术特点
PowerLink主要有两方面的技术特点：一是实现了与IT技术的无缝连接，可以继续使用IP协议族；另一方面是开发了新的网络协议栈取代了传统的TCP/IP 协议栈，从根本上实现了网络数据的实时有效管理。这两方面并不矛盾，在下一节再作说明。
2.1实现与IT技术的无缝连接
PowerLink通信模型采用3层结构，其与ISO参考模型的对照如下图2所示。
ISO参考模型PowerLink通信模型
由于PowerLink的底层是并采用IEEE802.3u标准，所以在中间层、以及顶层，可以实现IT技术的链接。通过中间层的管理，系统可以在规定的时间内使用FTP、HTTP等非实时模块协议来通信。
2.2新的网络协议栈
PowerLink底层使用的是快速以太网标准，但是快速以太网不能避免数据的碰撞。为此，PoweLink使用SCNM（Slot Communication Network Management）机制来避免数据碰撞。
如下PowerLink的协议栈示意图，数据链路层的逻辑链路子层、NMT模块、SDO序列以及UDP、TCP、IP组成了协议栈的中间层（数据传输服务层）。应用层数据分三类到达数据链路层的逻辑链路子层，即：PDO、SDO和IP数据包。PDO属于实时数据，会立即经由数据链路层发出；SDO属于网络网管理数据，首先到达SDO序列，然后在规定时间直接发往数据链路层，或者由UDP在异步阶段发往数据链路层；IP数据包（包括TCP和UDP）一律中异步阶段发送。数
据的接受也是遵循类似的优先级。
图3 POWERLINK 通信栈结构示意图
三、 PowerLink 的报文格式
由于PowerLink 底层采用IEEE802.3u 标准，所以PowerLink 帧具有标准的以太网头部和尾部（14+4字节）。另外PowerLink 首部有3字节，分别是：SID 、DA 和SA 。SID 即Server Identity ，指明PowerLink 的服务类型，可取值为：SoC 、PReq
、PRes 、SoA 、ASnd （其具体的含义参见下一节）。DA ，SA 分别为目标地址、源地址（即节点号）。
图 4 PowerLink 帧格式
应用层数据之后还有四字节的CRC （及以太网标准尾部）。下面分别说明SoC 、PReq 、PRes 、SoA 、ASnd 帧格式，以整个帧的第14位（）为0偏移位来
说明这五种帧。所以，对于第0、1、2字节（即EPL首部）不再重复说明。3.1SoC (Start of Cyclic)帧格式
SoC帧格式如下图5所示。
图 5 SoC帧格式
MS：即Multiplexed Cycle Completed，复用循环完成时翻转（未理解）
PS：即Prescaled Slot，此标志为用于慢速节点（即并不是每个周期都动作的节点）NetTime：可选项，为网络时钟，在采用IEEE1558协议时可采用。RelativeTime：实时时钟，每生成一个SoC就加一次循环时间，在NMT状态机为NMT_GS_INITIALISING状态时归0.
3.2PReq(PollRequest)帧格式
PReq帧格式如下图6所示。
MS：即Multiplexed Slot。
EA：Exception Acknowledge，错误信号。
RD：Ready，若负载有效，则该位由MN值位。
PDOV ersion：负载所使用的PDO编码版本
Size：负载的字节数
Payload：负载数据
图 6 PReq帧格式
3.3PRes(PollResponse)帧格式
PRes帧格式如下图7所示。
图7 PRes帧格式
NMTStatus：报告CN节点现阶段NMT状态机状态。
MS：Multiplexed Slot，其他CN可以获知这一信息。
EN：Exception New，错误信息。
RD：Ready，若负载有效，则该位由MN值位。
PR：Priority，声明异步阶段需发送的信息的优先级。
RS：Request To Send，声明异步阶段需发送的帧数目。PDOV ersion：负载所使用的PDO编码版本。
Size：负载的字节数。
Payload：负载数据。
3.4SoA(Start of Asynchronous)帧格式
SoA帧结构如下图8所示。
图8 SoA帧格式
NMTStatus：报告MN节点现阶段NMT状态机状态。EA：Exception Acknowledge，错误信息。
ER：Exception Reset，错误信息。RequestedServiceID：指明下一个允许发送的异步信息的类型
RequestedServiceTarget：指明那个节点允许发送异步信息。
EPLV ersion：声明MN的EPL版本号。
3.5ASnd (Asynchronous Send )帧格式
ASnd帧结构如下图9所示。
ServiceID：异步帧的类型。
Payload：当前类型的异步帧的负载。
图9 ASnd帧格式
四、PowerLink的工作原理
4.1拓扑结构
一般来说，PowerLink网络可以通过Hub来实现任意拓扑结构，由于任一时刻网络中至多只有一个节点发送数据，所以理论上Hub的数目是不限的（但只允许最多10个Hub级联）。EPL（Ethernet PowerLink）网络一般不使用网络交换器，因为网络交换器使用网络层协议，会产生更高的系统延时和抖动（Jitter）。EPL网络的逻辑拓扑结构是环形的，这是由EPL网络的轮询分时机制决定的。
4.2工作模式
EPL工作模式分为保护模式、开放模式和基本以太网模式。
保护模式
保护模式下，标准以太网设备与EPL网络之间设置网关进行隔离。这种模式下系统可以适应更为苛刻的实时性要求。由于存储转发及切换时间的迟延和不确定性，保护模式不允许使用以太网交换机，只能使用基于数据链路层的集线器（要
求为单速集线器）。
●开放模式
开放模式下允Powerlink 网络中直接连接标准以太网设备,即不需要与以太网分离。标准以太网设备可以直接访问Powerlink 节点。当然这种模式仅适合于对实时性要求不高的应用场合。这种模式网络中下可以使用快速以太网交换机。
●基本以太网模式
这时候Powerlink 节点就成为标准以太网设备。
4.3工作原理
PowerLink为避免数据冲突（及两个或两个以上节点同时访问总线），采取SCNM机制给个节点分配时间槽。PowerLink在通信管理上为主从式（M/S）网络中只能有一个主节点（MN）和至多253个控制节点（CN）。
时间槽通信周期包括起始阶段、同步阶段、异步阶段和空现阶段四个阶段，如下图10所示。四个阶段的时间有MN预先设定，可以不同。MN负责监督各阶段循环时间，以防止不同阶段发生冲突，一旦发生冲突，MN自动延续到下一循环的开始为止。
●起始阶段
起始阶段，MN广播发送SoC（Start of Cyclic）帧，其他CN将接收到此帧的时间作为本节点的时序基础，就此同步。整个通信周期中，只有SoC帧是时间驱动的，其他的都是事件驱动。
●同步阶段
同步阶段，所有节点进行同步信息交换，MN以轮询方式按照预先定义的顺序依次单向的向个CN节点发送PollReq（PollRequest）帧，CN节点响应广播PollRes（PollResponse）帧，其他所有节点（当然也包括那些应该接收此帧的节点）都可以接收、监督此PollRes帧。所有激活的CN都轮询完毕后，MN 发送EoC（End of Cyclic）帧，结束同步阶段。
●异步阶段
异步阶段，节点间交换非实时信息。MN发送SoA（Start of Asynchronous）帧。SoA帧用来标记非激活的帧，若某CN有响应，此相应的标记为激活CN。若某个已激活的节点需要发送非实时信息，则在之前同步阶段的PollRes帧中
向MN节点声明，这样MN异步调度器就会安排此节点发送异步信息的时间。 空现阶段
空现阶段是异步阶段结束和下一循环开始之间的时间间隔，时间间隔长度是个变量，可以设置为0。.
同步阶段异步阶段空闲阶段
图10 EPL通信周期四阶段示意图
MN配置有所有网络中的节点列表，MN启动时，所有CN被设置为非激活状态（InActive），在异步阶段的IdentRequest帧（一种特殊的SoA帧）访问所有InActive状态的CN，CN接收到此帧后，在同一异步周期返回identResponse 帧，MN接收到此帧后，将此节点标记为Active状态。同样新设备的添加或替换标识都是在异步阶段完成的。
为了平衡网络负载，EPL将控制分为两种类型，如下图11所示：
类型一：循环访问，即每个通信周期都将进行此对象的访问，如下图6中的1
、
2号节点
类型二：预设定比例访问，一次通信周期中访问访问全部类型一的对象和部分类型二的对象，如下图6中的3-8号节点。
图11 EPL网络平衡负载访问机制
工业以太网与现场总线的优缺点 整理
工业以太网与现场总线的优缺点 1 引言 用于办公室和商业的以太网伴随着现场总线大战硝烟已悄悄地进入了控制领域，近年来以太网更是走向前台，发展迅速，颇引人注目。究其原因，主要由于工业自动化系统正向分布化、智能化的实时控制方面发展，其中通信已成为关键，用户对统一的通信协议和网络的要求日益迫切。另一方面，Intranet/Internet等信息技术的飞速发展，要求企业从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成，并提供一个开放的基础构架，而目前的现场总线尚不能满足这些要求。 现场总线的出现确实给工业自动化带来一场深层次的革命，但多种现场总线互不兼容，不同公司的控制器之间不能实现高速的实时数据传输，信息网络存在协议上的鸿沟,导致“自动化孤岛”现象的出现，促使人们开始寻求新的出路并关注到以太网。同时现场总线的传输速率也远远不如工业以太网传输速率快。 2 以太网与工业以太网 2.1 什么是以太网与工业以太网 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10～100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆型号为10 Base T。以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性好。 普通以太网应用到工业控制系统，这种网络叫工业以太网。 2.2 以太网具有的优点 （1）具有相当高的数据传输速率（目前已达到100Mbps），能提供足够的带宽； （2）由于具有相同的通信协议，Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT（信息技术）世界； （3）能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架；
工业以太网专业术语
工业以太网专业术语 一、拓扑结构 拓扑是网络中电缆的布置。众所周知，EIA-485或CAN 采用总线型拓扑。但在工业以太网中，由于普遍使用集线器或交换机，拓扑结构为星型或分散星型。 二、接线 工业以太网专题">工业以太网使用的电缆有屏蔽双绞线（STP）、非屏蔽双绞线（UTP）、多模或单模光缆。10Mbps 的速率对双绞线没有过高的要求，而在100Mbps 速率下，推荐使用五类或超五类线。 光纤链接时需要一对，常用的多模光纤波长为62.5/125μm 或50/125μm。与多模光纤的内芯相比，单模光纤的内芯很细，只有10μm 左右。通常，10Mbps 使用多模光纤，100Mbps下，单模、多模光纤都适用。 三、接头和连接 双绞线接头中RJ-45 较常见，共两对线，一对用于发送，另一对用于接收。在媒介相关接口（MDI）的定义中，这四个信号分别标识为RD+，RD-，TD+，TD-。 一条通信链路由DTE（数据终端设备，如工作站）和DCE（数据通讯设备，如中继器或交换机）组成。集线器端口标识为MDI-X 端口表明DTE 和DCE 可以使用直通电缆相连。假如是两个DTE或两个DCE相连？可以采用电缆交叉的方法或直接利用集线器提供的上连端口（电缆不要交叉）。 光纤接头有两种，ST 接头用于10Mbps 或100Mbps；SC接头专用于100Mbps。单模纤通常使用SC接头。DTE 与DCE 之间的连接只需依照端口的TX、RX 标识即可。 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，
工业以太网的意义和应用分析
以太网技术在工业控制领域的应用及意义 随着计算机和网络技术的飞速发展，在企业网络不同层次间传送的数据信息己变得越来越复杂，工业网络在开放性、互连性、带宽等方面提出了更高的要求。现场总线技术适应了工业网络的发展趋势，用数字通信代替传统的模拟信号传输，大量地减少了仪表之间的连接电缆、接线端口等，降低了系统的硬件成本，被誉为自动化领域的计算机局域网。 现场总线的出现，对于实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用，但现场总线这类专用实时通信网络具有成本高、速度低和支持应用有限等缺陷，以及总线通信协议的多样性使得不同总线产品不能直接互连、互用和互可操作等，无法达到全开放的要求，因此现场总线在工业网络中的进一步发展受到了限制。 随着Internet技术的不断发展，以太网己成为事实上的工业标准，TCP/IP 的简单实用已为广大用户所接受，基于TCP/IP协议的以太网可以满足工业网络各个层次的需求。目前不仅在办公自动化领域，而且在各个企业的上层网络也都广泛使用以太网技术。由于它技术成熟，连接电缆和接口设备价格较低，带宽也在飞速增加，特别是快速Ethernet与交换式Ethernet的出现，使人们转向希望以物美价廉的以太网设备取代工业网络中相对昂贵的专用总线设备。 Ethernet通信机制 Ethernet是IEEE802. 3所支持的局域网标准，最早由Xerox开发，后经数字仪器公司、Intel公司和Xerox联合扩展，成为Ethernet标准。Ethernet采用星形或总线形结构，传输速率为10Mb/s，100 Mb/s，1000 Mb/s或是更高，传输介质可采用双绞线、光纤、同轴电缆等，网络机制从早期的共享式发展到目前盛行的交换式，工作方式从单工发展到全双工。 在OSI/ISO 7层协议中，Ethernet本身只定义了物理层和数据链路层，作为一个完整的通信系统，它需要高层协议的支持。自从APARNET将TCP/IP和Ethernet捆绑在一起之后，Ethernet便采用TCP/IP作为其高层协议，TCP用来保证传输的可靠性，IP则用来确定信息传递路线。 Ethernet的介质访问控制层协议采用CSMA/CD，其工作原理如下：某节点要
工业以太网简介
工业以太网简介: 工业以太网就是基于IEEE 802、3 (Ethernet)得强大得区域与单元网络。利用工业以太网,SIMATIC NET 提供了一个无缝集成到新得多媒体世界得途径。 企业内部互联网(Intranet),外部互联网(Extranet),以及国际互联网(Internet) 提供得广泛应用不但已经进入今天得办公室领域,而且还可以应用于生产与过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工与自适应得100M波特率快速以太网(Fast Ethernet,符合IEEE 802、3u 得标准)也已成功运行多年。采用何种性能得以太网取决于用户得需要。通用得兼容性允许用户无缝升级到新技术。 为用户带来得利益 :市场占有率高达80%,以太网毫无疑问就是当今LAN(局域网)领域中首屈一指得网络。以太网优越得性能,为您得应用带来巨大得利益: 通过简单得连接方式快速装配。 通过不断得开发提供了持续得兼容性,因而保证了投资得安全。 通过交换技术提供实际上没有限制得通讯性能。 各种各样联网应用,例如办公室环境与生产应用环境得联网。 通过接入WAN(广域网)可实现公司之间得通讯,例如,ISDN 或Internet 得接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证得技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点,遍布世界各地,用于严酷得工业环境,包括有高强度电磁干扰得区域。 工业以太网络得构成 :一个典型得工业以太网络环境,有以下三类网络器件: ◆网络部件 连接部件: ?FC 快速连接插座 ?ELS(工业以太网电气交换机) ?ESM(工业以太网电气交换机) ?SM(工业以太网光纤交换机) ?MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质:普通双绞线,工业屏蔽双绞线与光纤 ◆ SIMATIC PLC控制器上得工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工 业以太网。 ◆ PG/PC 上得工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。 工业以太网重要性能:为了应用于严酷得工业环境,确保工业应用得安全可靠,SIMATIC NET 为以太网技术补充了不少重要得性能: ?工业以太网技术上与IEEE802、3/802、3u兼容,使用ISO与TCP/IP 通讯协议?10/100M 自适应传输速率 ?冗余24VDC 供电 ?简单得机柜导轨安装 ?方便得构成星型、线型与环型拓扑结构 ?高速冗余得安全网络,最大网络重构时间为0、3 秒 ?用于严酷环境得网络元件,通过EMC 测试 ?通过带有RJ45 技术、工业级得Sub-D 连接技术与安装专用屏蔽电缆得Fast Connect连接技术,确保现场电缆安装工作得快速进行 ?简单高效得信号装置不断地监视网络元件 ?符合SNMP(简单得网络管理协议) ?可使用基于web 得网络管理 ?使用VB/VC 或组态软件即可监控管理网络。 工业以太网冗余原理
360网络安全系统准入系统技术白皮书-V1.3
360网络安全准入系统 技术白皮书 奇虎360科技有限公司 二O一四年十一月
360网络安全准入系统技术白皮书更新历史 编写人日期版本号备注刘光辉2014/11/11 1.2 补充802.1x 目录
第一章前言 (5) 第二章产品概述 (5) 2.1产品构成 (5) 2.2设计依据 (5) 第三章功能简介 (6) 3.1 网络准入 (6) 3.2认证管理 (6) 3.2.1保护服务器管理 (6) 3.2.2 例外终端管理 (6) 3.2.3重定向设置 (6) 3.2.3 认证服务器配置 (6) 3.2.4 入网流程管理 (7) 3.2.5 访问控制列表 (7) 3.2.6 ARP准入 (7) 3.2.7 802.1x (7) 3.2.8 设备管理 (7) 3.3用户管理 (8) 3.3.1认证用户管理 (8) 3.3.2注册用户管理 (8) 3.3.3在线用户管理 (8) 3.3.4用户终端扫描 (8) 新3.4 策略管理 (8) 3.4.1 策略配置 (8) 3.5系统管理 (8) 3.5.1系统配置 (8) 3.5.2接口管理 (9) 3.5.3 路由管理 (9) 3.5.4 服务管理 (9) 3.5.5 软件升级 (9) 3.5.6 天擎联动 (9)
3.6系统日志 (9) 3.6.1违规访问 (9) 3.6.2心跳日志 (10) 3.6.3 认证日志 (10) 3.6.4 802.1x认证日志 (10) 第四章产品优势与特点 (10) 第五章产品性能指标 (10) 5.1测试简介 (10) 5.2被测设备硬件配置 (10) 5.3 360NAC抓包性能指标 (11) 第六章产品应用部署 (11) 6.1 360NAC解决方案 (11) 6.1.1部署拓扑 (11) 6.2.基本原理 (13) 6.2.1 360NAC工作流程图 (13) 6.2.2 360NAC工作流程图详述 (14) 6.2.2.1 360NAC流程一部署 (14) 6.2.2.2 360NAC流程二部署 (14) 6.2.2.3 360NAC流程三部署 (14)
工业以太网的特色技术及其应用选择
工业以太网的特色技术及其应用选择 发布时间：2007-05-15 浏览次数：105 | 我要说几句 | ?? 用户解决方案2012优秀论文合订本 ?? NIDays2012产品演示资料套件 ?? 《提高测量精度的七大技巧》资源包 ?? LabVIEW 2012评估版软件 关键词：工业以太网实时特色技术 编者按：工业以太网成为自动化领域业界的技术热点已有时日，其技术本身尚在发展之中，还没有走向成熟，还存在许多有待解决的问题。究竟什么是工业以太网，它有哪些特色技术，如何应用与选择适合自己需求的工业以太网技术与产品，依然是今天人们所关心的问题。 一什么是工业以太网 工业以太网技术，是以太网或者说是互联网系列技术延伸到工业应用环境的产物。前者源于后者又不同于后者。以太网技术原本不是为工业应用环境准备的。经过对工业应用环境适应性的改造，通信实时性改进，并添加了一些控制应用功能后，形成了工业以太网的技术主体。因此，工业以太网是一系列技术的综称。 二工业以太网涉及企业网络的各个层次
企业网络系统按其功能划分，一般称为以下三个层次：企业资源规划层(Enterprise Resource Plan NI ng, ERP)、制造执行层(Manufacturing Excurtion System, MES)和现场控制层(Field Control System，FCS)。通过各层之间的网络连接与信息交换，构成完整的企业信息系统。( 见图1) 图中的ERP与MES功能层属于采用以太网技术构成信息网络。这个层次的工业以太网，其核心技术依然是信息网络中原本的以太网以及互联网系列技术。工业以太网在该层次的特色技术是对其实行的工业环境适应性改造。而现场控制层FCS中，基于普通以太网技术的控制网络、实时以太网则属于该层次中工业以太网的特色技术范畴。可以把工业以太网在该层的特色技术看作是一种现场总线技术。除了工业环境适应性改造的内容之外，通信实时性、时间发布与同步、控制应用的功能与规范，则成为工业以太网在该层次的技术核心。
工业以太网的研究现状及展望
工业以太网的研究现状及展望1 陈积明 王智 孙优贤 (浙江大学工业控制研究所,杭州 310027) 摘要简单介绍了以太网的发展现状并针对以太网在工业应用中的不足综合了现阶段国内外的研究 提出了一些解决方案同时分析了工业以太网的发展前景 关键词QoS 交换式以太网 VLAN 虚拟冲突 环冗余 OPC 1 前言 在现代工业控制中由于被控对象测控装置等物理设备的地域分散性以及控制与监控等任务对实时性的要求工业控制内在地需要一种分布实时控制系统来实现控制任务[1] 在分布式实时控制系统中不同的计算设备之间的任务交互是通过通信网络以信息传递的方式实现的为了满足任务的实时要求要求任务之间的信息传递必须在一定的通信延迟时间内从信息传送到信息接收之间的全部通信延迟称作端对端的通信延迟它主要包括产生延迟排队延迟传输延迟和发送延迟四方面的因素其中排队延迟由通信网络的 MAC层决定工业通信网络的采用不仅为实现过程分布控制提供了现实可行的条件而且对系统的实时性提出了强烈的要求为了满足工业控制中对时间限制的要求通常采用具有确定的有限排队延迟的专用实时通信网络典型的实时通信网络就是现场总线它是应用在生产现场在微机化测量控制设备间实现双向串行多节点的数字通讯系统又称为开放式数字化多点通讯的低层控制网络被誉为自动化领域的计算机局域网[2]它把各个分散的测量控制设备转换为网络节点以现场总线为纽带连接成为可以互相通信沟通信息共同完成自控任务的网络化控制系统 由于现场总线适应了工业控制系统向分散化网络化和智能化发展的方向并且促使目前的自动化仪表DCS和可编程控制器(PLC)等产品面所临体系结构和功能结构的重大变革导致工业自动化产品的又一次更新换代现行的现场总线有FF PROFIBUS WorldFIP P-NET CAN和LONWORK等[3] 尽管现场总线获得了巨大的成功然而现场总线这类专用实时通信网络具有成本高速度低和支持的应用有限等缺陷如何利用COTS Commercial off-the shelf技术来满足工业控制需要是目前迫切需要解决的问题[4]其中如何把Ethernet应用到工业已经成为工业控制和实时通信研究的热点 Ethernet作为一种成功的网络技术进入市场已经将近二十年了在办公自动化和工业界获得了广泛的应用因为Ethernet具有成本低稳定和可靠等诸多优点Ethernet已经成为最受欢迎的通信网络之一然而由于Ethernet 的MAC层协议是CSMA/CD各个节点采用1坚持BEB Binary Exponential Back-off算法处理冲突具有排队延迟不确定的缺陷无法保证确定的排队延迟使之无法在工业控制中得到有效的使用随着IT技术的发展Ethernet的发展也取得了本质性的飞跃先后产生高速Ethernet和千兆Ethernet 产品和国际标准以及即将出现的十千兆Ethernet产品和国际标准针对Ethernet的排队延迟不确定性Ethernet又增加了双工通信技术交换技术信息优先级等来提高提高实时性同时Ethernet又改进了容错技术Ethernet的新变化已经引起工业通信系统供应商和用户的高度重视他们迫切需要知道Ethernet是否满足工业控制的要求采用 Ethernet能够带来哪些好处和需要解决哪些问题现在在美国成立了工业自动化通信网络联盟Industrial Automation Network Alliance, IANOA其主要目的在于建立Ethernet 为工业控制中的通讯标准[5]在欧洲成立了IANOA的联盟其主要目的推广Ethernet在工 1基金项目国家自然科学基金资助项目编号6008401
工业以太网技术全面解析
工业以太网技术全面解析 高性能、工厂设备和IT系统集成，以及工业物联网的需求驱动促进了工业以太网的增长。在实时工业以太网中，EPA、EtherCAT、RTEX、Ethernet Powerlink、PROFINET、Ethernet/IP、SERCOS III是主要的竞争者。下面对它们进行简单比较。Ethernet/IP Ethernet/IP是2000年3月由Control Net International和ODV A( Open DevicenetVendors Association共同开发的工业以太网标准。 实现实时性的方法 Ethernet/IP实现实时性的方法是在TCP/IP层之上增加了用于实时数据交换和运行实时应用的CIP协议(Common Industrial Protocol )。 Ethernet/IP在物理层和数据链路层采用标准的以太网技术，在网络层和传输层使用IP协议和TCP、UDP协议来传输数据。UDP是一种非面向连接的协议，它能够工作在单播和多播的方式，只提供设备间发送数据报的能力。对于实时性很高的I/O数据、运动控制数据和功能行安全数据，使用UDP/IP协议来发送。而TCP是一种可靠的、面向连接的协议。对于实时性要求不是很高的数据(如参数设置、组态和诊断等)采用TCP/IP协议来发送。Ethernet/IP采用生产者/消费者数据交换模式。生产者向网络中发送有唯一标识符的数据包。消费者根据需要通过标识符从网络中接收需要的数据。这样数据源只需一次性地把数据传到网上，其它节点有选择地接收数据，这样提高了通信的效率。 Ethernet/IP是在CIP这个协议的控制下实现非实时数据和实时数据的传输。CIP是一个提供工业设备端到端的面向对象的协议，且独立于物理层及数据链路层，这使得不同供应商提供的设备能够很好的交互。另外，为了获得更好的时钟同步性能，2003年ODV A将 IEEE 15888引入Ethernet/IP，并制定了CIPsync标准以提高Ethernet/IP的时钟同步精度。 EPA EPA是在“863”计划的支持下，由浙江大学、清华大学、浙江中控技术公司、大连理工大学、中科院自动化所等单位联合制定，是用于工业测量和控制系统的实时以太网标准。
工业以太网交换机发展现状分析及组网方案
工业以太网交换机发展 现状分析及组网方案 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
工业以太网交换机发展现状分析及组网方案 文章来自： 近几年来经济发展带动着计算机技术与自动化控制技术的高速发展两者相结合应用不断提高促进产业信息化和智能化，这就带动了工业控制接口转换器 RS232转换器、RS485转换器、RS485集线器、工业以太网交换机在数据采集、网络通讯的应用带来了工业生产自动化，实现优质、高产、低耗，提高工业企业经济效益的重要技术手段。 目前国内的工业以太网交换机供应渠道主要来源于中国台湾及内地的厂商，国外的产品经过几年的市场拼杀后，由于成本高、价格高、服务难现已大部分退出国内市场。目前，国内的IT业研发、加工技术力量不断提升，各类芯片电子元器件、生产设备在国际市场基本可平等选购。深圳宇泰科技在这些有利条件下，通过强大的研发团队和先进的生产设备，自主研发工业接口转换器、以太网交换机，产品通过多项专利技术及国内外各项质量认证性能指示处于国内外领先不平。工业以太网交换机的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业接口转换器。 工业以太网交换机主要是应用于复杂的工业环境中的实时以太网数据传输。以太网在设计时，由于其采用载波侦听多路复用冲突检测（CSMA/CD机制），在复杂的工业环境中应用，其可靠性大大降低，从而导致以太网不能使用。工业以太网交换机采用存储转换交换方式，同时提高以太网通信速度，并且内置智能报警设计监控网络运行状况，使得在恶劣危险的工业环境中保证以太网可靠稳定的运行。
西科分布式网络信息安全系统(专业技术白皮书)
西科分布式网络信息安全系统技术白皮书 陕西西科电子信息科技有限公司二零零九年九月 目录 1 开发背 景 . ．．.................．.....．.．．...．..．.....．．．..........．............．..........．.．．..．. ....．.．．...．.．.....．.......．．．.．.．.....．.....................．..．.．.....．..．.．．..．2 1．1内网信息安全分 析 ........．．.............．....．..．..．．.．..．....．.．.．．.．.．.．...．...．.．..............．.....．.．..．...．.．．.......．..．......．.．.......．.．..．.....．....．．. 2 1．2内网信息失泄密途径及防护措施．.....．...．....．．...．．.........．..．．......．.........．．......．．．..．........．.．..... ....．...．......．．.．.....．.．...........．. 3 2 西安分布式网络信息安全系 统 . ....．..．....．.．..．．......．.．．．........．....．..．....．.．......．......．.........．....．．．.......．......．.．.．..．.．..．.......．...．..．..．.. 4 2．1产品设计目 标 .........．..．.．.....．．.．....．..．....．....．..........．．............．...．.．......．...........．..．......．..........．.．..．.．....．......．......．．....．．．.......４ 2．2产品设计原则 ..............．.．..．.....．.........．.．．.．．.．.．...．.．.．．．.．．．.....．..．.......．........．..．...．....．．....．...．.....．.．．.．...．...........．...........．.....．. 5 2.3产品组 成 . ．......．........．．...．．．..．..．．.....．.............．.．....．..．........．......．.．.... ...．.......．.．..．.........．..．.．．..．.．.．．...．...．.....．．......．..............．５2.3.1 端口控制系统(Safｅ
六种工业以太网比较
六种工业以太网比较 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
六种工业以太网比较 摘要：当前，工业以太网技术是控制领域中的研究热点。所谓工业以太网，一般来讲是指技术上与商用以太网(即标准)兼容，但在产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面能满足工业现场的需要。随着互联网技术的发展与普及推广，Ethernet技术也得到了迅速的发展，Ethernet传输速率的提高和Ethernet交换技术的发展，给解决Ethernet通信的非确定性问题带来了希望，并使Ethernet全面应用于工业控制领域成为可能。目前，几种典型的工业以太网有HSE、PROFInet、Modbus/TCP、EtherNet/IP、Powerlink、EPA六种。本文通过对这六种工业以太网比较，以便更好的应用于系统集成。 关键词：工业以太网、HSE、PROFInet、Modbus、EtherNet、Powerlink、EPA 与传统控制网络相比，工业以太网具有应用广泛、为所有的编程语言所持、软硬件资源丰富、易于与Internet连接、可实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接等诸多优点。由于这些优点，特别是与信息传输技术的无缝集成以及传统技术无法比拟的传输宽带，以太网得到了工业界的认可。 1．HSE(高速以太网) HSE(High Speed Ethernet Fieldbus)由现场总线基金会组织(FF)制定，是对FF-H1的高速网段的解决方案，它与H1现场总线整合构成信息集成开放的体系结构。 FF HSE的1-4层由现有的以太网、TCP/IP和IEEE标准所定义，HSE和H1使用同样的用户层，现场总线信息规范（FMS）在H1中定义了服务接口，现场设备访问代理（FDA）为HSE提供接口。用户层规定功能模块、设备描述（DD）、功能文件（CF）以及系统管理（SM）。HSE网络遵循标准的以太网规范，并根据过程控制的需要适当
工业以太网的发展与前景
工业以太网的发展与前景 摘要：随着以太网技术的成熟，交换技术的应用，高速以太网的发展等在工业自动化领域上正迅速增长，几乎所有的现场总线系统最终可以都连接到以太网。 关键词：工业，以太网，发展，瓶颈，前景，DCS , TCP/IP 1.分散型控制系统DCS及其发展 现代意义的工业控制网络体系是出现在上世纪七十年代，即最初的分散型控制系统 DCS(也称集散控制系统)，它有着明显的缺点：首先，结构是多级主从关系，现场设备之间相互通信必须经过主机，使得主机负荷重、效率低，且主机一旦发生故障，整个系统就会崩溃；其次，它还使用大量的模拟信号，很多现场仪表仍然使用传统的4—20mA电流模拟信号，传输可靠性差，不易于数字化处理；第三，各系统设计厂家的DCS制定独立的标准，通讯协议不开放，极大的制约了系统的集成与应用，不利于现代跨国公司的进一步发展。 为了克服DCS系统的技术瓶颈，进一步满足工业现场的需要，现场总线技术应运而生。经过四十年的发展，出现了过多的现场总线标准种类，且各有自己的优势和适用范围，用户如何取舍是比较棘手的问题；其次，控制系统中如果有多种现场总线同时存在，由于总线通信协议的多样性。这样会使控制任务无限复杂化，另外在本质安全、系统可靠性、数据传输速度等方面存在一些技术瓶颈或不符合现代企业对信息的要求。为了解决这些问题而出现了以TCP／IP协议为基础的工业以太网技术。下面对工业以太网技术进行详细介绍。 2. 工业以太网的前世今生 用于办公室和商业的以太网伴随着现场总线大战硝烟已悄悄地进入了控制领域，近年来以太网更是走向前台，发展迅速，颇引人注目。究其原因，主要由于工业自动化系统正向分布化、智能化的实时控制方面发展，其中通信已成为关键，用户对统一的通信协议和网络的要求日益迫切。另一方面，Intranet/Internet等信息技术的飞速发展，要求企业从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成，并提供一个开放的基础构架，而目前的现场总线尚不能满足这些要求。 现场总线的出现确实给工业自动化带来一场深层次的革命，但多种现场总线互不兼容，不同公司的控制器之间不能实现高速的实时数据传输，信息网络存在协议上的鸿沟,导致“自动化孤岛”现象的出现，促使人们开始寻求新的出路并关注到以太网。同时现场总线的传输速率也远远不如工业以太网传输速率快。 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10～100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆型号为10 Base T。以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性好。普通以太网应用到工业控制系统，这种网络叫工业以太网。 3. 以太网与工业以太网 以太网: （1）具有相当高的数据传输速率（目前已达到100Mbps），能提供足够的带宽； （2）由于具有相同的通信协议，Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT（信息技术）世界；（3）能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架；（4）在整个网络中，运用了交互式和开放的数据存取技术； （5）沿用多年，已为众多的技术人员所熟悉，市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具，成为事实上的统一标准；
华为数据中心网络安全技术白皮书
HUAWEI 数据中心网络安全技术白皮书
目录 1数据中心网络安全概述 (6) 1.1“三大平面”安全能力与风险防御目标 (7) 2网络安全威胁分析 (9) 2.1拒绝服务 (9) 2.2信息泄漏 (9) 2.3破坏信息完整性 (9) 2.4非授权访问 (10) 2.5身份欺骗 (10) 2.6重放攻击 (10) 2.7计算机病毒 (10) 2.8人员不慎 (11) 2.9物理入侵 (11) 3管理平面安全 (12) 3.1接入控制 (12) 3.1.1认证和授权 (12) 3.1.2服务启停控制 (12) 3.1.3服务端口变更 (12) 3.1.4接入源指定 (13) 3.1.5防暴力破解 (13) 3.2安全管理 (13) 3.2.1SSH (13) 3.2.2SNMPv3 (14) 3.3软件完整性保护 (14) 3.4敏感信息保护 (14) 3.5日志安全 (14) 4控制平面安全 (16) 4.1TCP/IP安全 (16) 4.1.1畸形报文攻击防范 (16) 4.1.2分片报文攻击防范 (17) 4.1.3洪泛报文攻击防范 (17) 4.2路由业务安全 (18)
4.2.1邻居认证 (18) 4.2.2GTSM (19) 4.2.3路由过滤 (19) 4.3交换业务安全 (20) 4.3.1生成树协议安全 (20) 4.3.2ARP攻击防御 (22) 4.3.3DHCP Snooping (25) 4.3.4MFF (27) 5数据平面安全 (28) 5.1应用层联动 (28) 5.2URPF (28) 5.3IP Source Gard (29) 5.4CP-CAR (29) 5.5流量抑制及风暴控制 (30)
工业以太网的构成及重要性能介绍
工业以太网的构成及重要性能介绍 西门子就逐步地把以太网的概念引入到工业控制领域，到今天，西门子SCALANCE系列工业以太网交换机产品，已经在冶金、烟草、汽车、煤矿、造船、地铁、电力、风电、交通、石化、水处理等多个行业的多个项目中得到了成功的应用，产品线也日臻完善。 工业以太网简介 工业以太网是基于IEEE 802.3(Ethernet)的强大的区域和单元网络。利用工业以太网，SIMATIC NET提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。 企业内部互联网(Intranet)，外部互联网(Extranet)，以及国际互联网(Internet) 提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M波特率快速以太网(Fast Ethernet，符合IEEE 802.3u的标准)也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。 为用户带来的利益 市场占有率高达80%，以太网毫无疑问是当今LAN(局域网)领域中首屈一指的网络。以太网优越的性能，为您的应用带来巨大的利益：通过简单的连接方式快速装配。 通过不断的开发提供了持续的兼容性，因而保证了投资的安全。 通过交换技术提供实际上没有限制的通讯性能。
各种各样联网应用，例如办公室环境和生产应用环境的联网。 通过接入WAN(广域网)可实现公司之间的通讯，例如，ISDN 或Internet 的接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证的技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点，遍布世界各地，用于严酷的工业环境，包括有高强度电磁干扰的区域。 工业以太网络的构成 一个典型的工业以太网络环境，有以下三类网络器件： 网络部件 连接部件： FC快速连接插座 ELS(工业以太网电气交换机) ESM(工业以太网电气交换机) SM(工业以太网光纤交换机) MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质：普通双绞线，工业屏蔽双绞线和光纤 SIMATIC PLC控制器上的工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工业以太网。 PG/PC上的工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。 工业以太网重要性能 为了应用于严酷的工业环境，确保工业应用的安全可靠，SIMATIC
工业以太网通信标准PROFInet及其应用
工业以太网通信标准PROFInet及其应用 发布日期：2011-09-27 浏览次数：2110 分享到：0 【摘要】：随着信息技术技术的飞速发展,当今自动化技术的发展正日益受到信息技术原理及其标准的重大影响。在自动化领域中集成信息技术可以为企业内部自动化系统间的全局通信提供解决方案,基于工业以太网通信标准的PROFInet通信技术使这种集成 成为可能。PROFInet是Process Field Net的缩写,它是Profibus客户、生产商与系统集成联盟协会推出的在PROFIBUS与以太网间全开放的通信协议。 1 引言 随着信息技术技术的飞速发展,当今自动化技术的发展正日益受到信息技术原理及其 标准的重大影响。在自动化领域中集成信息技术可以为企业内部自动化系统间的全局通信提供解决方案,基于工业以太网通信标准的PROFInet通信技术使这种集成成为可能。PROFInet 是Process Field Net的缩写,它是Profibus客户、生产商与系统集成联盟协会推出的在PROFIBUS与以太网间全开放的通信协议。PROFInet是一种基于实时工业以太网的自动化解决方案,包括一整套完整高性能并可升级的解决方案,可以为PROFIBUS及其他各种现场总线网络提供以太网移植服务;PROFInet标准的开放性保证了其长远的兼容性与扩展性,从而 可以保护用户的投资与利益。PROFInet可以使工程与组态、试运行、操作和维护更为便捷,并且能够与PROFIBUS以及其它现场总线网络实现无缝集成与连接。工程实践证明,在组建企业工控网络时采用PROFInet通讯技术可以节省近15%的硬件投资。 2 PROFInet通讯标准 PROFInet可以提供办公室和自动化领域开放的、一致的连接。PROFInet方案覆盖了分散自动化系统的所有运行阶段,它主要包含以下方面:（1）高度分散自动化系统的开放对象模型（结构模型）;（2）基于Ethernet的开放的、面向对象的运行期通信方案（功能单元间的通信关系）;（3）独立于制造商的工程设计方案（应用开发）。PROFInet方案可以用一条等式简单而明了地描述:PROFInet=Profibus+具有PROFIBUS和IT标准Ethernet的开放的、一致的通信。 2.1 PROFInet设备的软件结构 PROFInet设备的软件覆盖了现场设备的整个运行期通信,基于模块化设计的软件包含若干通信层,每层都与系统环境一致。PROFInet软件主要包括一个RPC（Remote Procedure Call）层,一个DCOM（Distributed Component Object Model）层和一个专门为PROFInet对象定义的层。PROFInet对象可以是ACCO（Active Connection Control Object）设备、RT auto （Runtime Automation）设备、物理设备或逻辑设备。软件中定义的实时数据通道提供PROFInet对象与以太网间的实时通信服务。PROFInet通过系统接口连接到操作系统（如WinCE）,通过应用接口连接到控制器（如PLC）。
网络与信息安全防范体系技术白皮书
一、前言 随着网络经济和网络时代的发展，网络已经成为一个无处不有、无所不用的工具。经济、文化、军事和社会活动将会强烈地依赖于网络。网络系统的安全性和可靠性成为世界各国共同关注的焦点。而网络自身的一些特点，在为各国带来发展机遇的同时，也必将带来巨大的风险。网络安全威胁主要存在于： 1. 网络的共享性: 资源共享是建立计算机网络的基本目的之一，但是这也为系统安全的攻击者利用共享的资源进行破坏活动提供了机会。 2. 网络的开放性: 网上的任何用户很容易浏览到一个企业、单位，以及个人的敏感性信息。受害用户甚至自己的敏感性信息已被人盗用却全然不知。 3. 系统的复杂性: 计算机网络系统的复杂性使得网络的安全管理更加困难。 4. 边界的不确定性: 网络的可扩展性同时也必然导致了网络边界的不确定性。网络资源共享访问时的网络安全边界被破坏，导致对网络安全构成严重的威胁。 5. 路径的不确定性: 从用户宿主机到另一个宿主机可能存在多条路径。一份报文在从发送节点达到目标节点之前可能要经过若干个中间节点。所以起点节点和目标节点的安全保密性能并不能保证中间节点的不可靠性问题。 6. 信息的高度聚集性: 当信息分离的小块出现时，信息的价值往往不大。只有将大量相关信息聚集在一起时，方可显示出其重要价值。网络中聚集了大量的信息，特别是Internet中，它们很容易遭到分析性攻击。 随着信息技术的发展与应用，信息安全的内涵在不断的延伸，从最初的信息保密性发展到信息的完整性、可用性、可控性和不可否认性，进而又发展为“攻（攻击）、防（防范）、测（检测）、控（控制）、管（管理）、评（评估）”等多方面的基础理论和实施技术。传统的信息安全技术都集中在系统本身的加固和防护上，如采用安全级别高的操作系统与数据库，在网络的出口处配置防火墙，在信息传输和存储方面采用加密技术，使用集中的身份认证产品等。传统的信息系统安全模型是针对单机系统环境而制定的，对网络环境安全并不能很好描述，并且对动态的安全威胁、系统的脆弱性没有应对措施，传统的安全模型是静态安全模型。但随着网络的深入发展，它已无法完全反应动态变化的互联网安全问题。 二、网络与信息安全防范体系设计
工业以太网网络规划原则
工业以太网网络规划原则 不管“工业 4.0”还是“工业互联网”其技术本质都是自动化与信息化的深度融合。在融合的过程中网络会不断地增长。不断增长的网络复杂度为工业控制网络的设计方法提出了新的挑战。 目前实际工业应用的网络一般由控制工程师成设计，网络性能主要由控制工程师经验决定。但是随着网络复杂度增加，这难以保持高效与可靠。在大规模网络中，如何确定网络性能的瓶颈变得非常的棘手。并且，小规模网络中获取的网络设计经验未必适用于大规模网络。控制工程师设计工业控制网络需要保障网络 QoS 性能，避免工业控制网络的性能成为工业自动化系统性能的瓶颈。 工业以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来，随着网络技术的发展，以太网进入了控制领域，形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显。工业以太网制造现在信息的强大性跟控制的快捷性，能够实现快速的串联跟控制，为现代工业制造实现真正意义上的“E网到底”奠定了良好的基础。工业以太网已经被业内认为是未来控制网络的最佳解决方案，
也是当前现场总线中的主流技术（如下图1是工业以太网在工业控制系统的各个层级的应用）。 图1、工业以太网在自动化系统各个层级的应用 在上图中虽然从网络的网络上在自动化系统的各个层级都可以是以太网，但在各个层级上的以太网上运行的协议并不相同，这是由于控制系统的应用决定的。在控制系统的各个层级对传输的数据量、响应时间、传输的频次等的要求如下图2所示。
工业以太网交换机发展现状分析及组网方案
工业以太网交换机发展现状分析及组网方案标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
工业以太网交换机发展现状分析及组网方案 文章来自： 近几年来经济发展带动着计算机技术与自动化控制技术的高速发展两者相结合应用不断提高促进产业信息化和智能化，这就带动了工业控制接口转换器RS232转换器、RS485转换器、RS485集线器、工业以太网交换机在数据采集、网络通讯的应用带来了工业生产自动化，实现优质、高产、低耗，提高工业企业经济效益的重要技术手段。 目前国内的工业以太网交换机供应渠道主要来源于中国台湾及内地的厂商，国外的产品经过几年的市场拼杀后，由于成本高、价格高、服务难现已大部分退出国内市场。目前，国内的IT业研发、加工技术力量不断提升，各类芯片电子元器件、生产设备在国际市场基本可平等选购。深圳宇泰科技在这些有利条件下，通过强大的研发团队和先进的生产设备，自主研发工业接口转换器、以太网交换机，产品通过多项专利技术及国内外各项质量认证性能指示处于国内外领先不平。工业以太网交换机的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业接口转换器。 工业以太网交换机主要是应用于复杂的工业环境中的实时以太网数据传输。以太网在设计时，由于其采用载波侦听多路复用冲突检测（CSMA/CD机制），在复杂的工业环境中应用，其可靠性大大降低，从而导致以太网不能使用。工业以太网交换机采用存储转换交换方式，同时提高以太网通信速度，并且内置智能报警设计监控网络运行状况，使得在恶劣危险的工业环境中保证以太网可靠稳定的运行。 随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等行业的迅速发展，从数字家庭用的机顶盒、数字电视、到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制，金融、政府、国防等行业信息化需求不断增加，对工业以太网交换机需求很大，交换机市场发展前景十分广阔。 工业以太网交换机，在工业极端恶劣环境里能够连续长期稳定可靠工作。宇泰科技UT-6405/6408工业以太网交换机是5/8个端口的工业非管理型以太网交换机，提供交直流输入正反接保护防止烧坏仪器，外观设计精巧，同时支持工业标准的卡扣式安装和墙式安装，所以它非常容易安装应用在任何工业网络上。 产品特点： ■兼容性：标准IEEE802.3，802.3u，802.3x ■网路：10/100Base-TX ■以太网传输距离：达到100米 ■连接器：5x10/100Base-TXRJ-45端口 电源要求： ■直流：9~48V提供反接保护 ■交流：9~38V ■过流防护：1.1A 功率消耗： ■满载：2.2Watts ■尺寸：150mm×100mm×30mm（长×宽×高） ■外壳：铁壳 ■ESD静电防护：4000V(以太网)