工业以太网的原理与应用pdf
FGT工业级以太网交换机用户手册 FGT-OP系列（百兆非管理）说明书
FGT工业级以太网交换机用户手册FGT-OP系列（百兆非管理）FGT-OP系列（百兆非管理）工业级以太网交换机，是专门针对工业控制领域推出的一款入门级产品，该产品可以提供的稳定可靠的以太网传输，具有高质量的设计和可靠性。
可为用户提供并实现高效带宽、可靠光纤网络解决方案的以太网数据交换、汇聚和远程光传输。
该产品具有体积小、无风扇、功耗低、可靠性高、稳定性好、维护方便等特点。
工业级以太网交换机产品采用成熟的技术和开放的网络标准，适应低温高温，抗电磁干扰强，防盐雾，抗震防抖，配备冗余双DC电源（24V/48V），可为需要保持始终连接的关键设备提供冗余机制。
它还可以在标准工作温度范围-40至75°C下工作。
工业交换机支持DIN导轨或壁装式安装，具有IP40防护等级，是恶劣环境的完美选择，如工业网络、智能交通系统（ITS），也适用于许多军事和公用事业市场应用，环境条件超过商业产品规格。
产品特点- 支持10/100M电口自适应，全/半双工自协商模式- 支持100M SC/FC/ST/LC接口光纤端口，支持单/双光纤传- 支持IEEE802.3az 节能技术- 支持IPv6 协议- 电源输入极性保护设计，无需担心错误操作- 金属外壳，无风扇设计- 安装方法：DIN导轨安装/墙壁安装- 4KV浪涌保护，户外使用更安全参数以太网标准IEEE802.3 IEEE802.3u IEEE802.3z IEEE802.3ab IEEE802.3x IEEE802.3az IEEE802.3ah IEEE802.1X IEEE802.1Q缓存5口：512K bits/ 8口：1M最大帧2K BytesMAC地址4K转发模式存储转发和直通(全/半双工模式)交换性能延时: < 7μs背板带宽: 5口:1.25 Gbps 8口:2Gbps传输距离SFP接口取决于光模块RJ45电口传输距离100m（使用标准的CAT5/CAT5e线缆）电源信息电源电流0.2/0.1A工作电压DC 9-56V过压保护支持电源反接支持功耗满载<15WPOEPOE标准IEEE 802.3af/at，PSEPOE功率单口最大30WPOE线序1/2(+)，3/6(-)未端跨接法物理特性材质金属材质冷却方式自然冷却，无风扇设计安装尺寸5口120mm x 90mm x 35mm (L x W x H)8口138mm x 106mm x 41mm (L x W x H)安装方式DIN 导轨/墙壁安装重量300g环境要求工作温度-40℃~75℃相对湿度5%~90%（无凝结）存储温度-40℃~85℃保障平均无故障时间500,000 小时认证标准EMIFCC 第15部分B Class A, EN 55022Class AEMSEN61000-4-2(ESD), EN61000-4-3(RS),EN61000-4-4(EFT),EN61000-4-5(Surge),EN61000-4-6(CS), EN61000-4-8,EN61000-4-11撞击IEC60068-2-27跌落IEC60068-2-32震动IEC60068-2-6安全等级EN60950-1FGT-OP系列百兆5口百兆8口指示灯定义指示灯状态描述说明指示灯状态描述说明指示灯状态描述说明电源指示灯:PWR 常亮正常常灭未加电光口指示灯：LK/ACT 常亮光口连通正常闪烁光口有数据传输常灭光口未连通电口指示灯常亮电口连通正常闪烁电口有数据传输常灭电口未连通产品配眀清单*注意:SFP机型默认不含光模块，如有发现配件短缺或损坏的情况，请及时和我们联系。
工业以太网基础及应用三(PROFINET技术)
工业以太网基础及应用模块三 PROFINET技术任务一 PROFINET 技术概述【学习目标】1、认识PROFINET网络技术。
2、了解PROFINET网络实现实时与等式实时的技术原理。
【相关知识】PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。
PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。
作为一个开发的通讯系统，PROFINET基于国际标准（IEEE 802.3，802.3u标准），并且满足特殊的网络部件的工业要求。
未来借助于PROFINET,以太网将能够完成来自运动控制系统，以及网络上现场设备的硬实时要求。
交换机制PROFINET 使用交换以太网作为访问方式。
它由点对点的连接组成。
全部设备都通过点对点连接直接连接其它设备（只连接一个设备）。
交换机允许在两个方向（发送和接收）同时进行通信。
因此，可以提供200 Mbps 的网络性能，相当于快速以太网带宽(100 Mbps) 的2 倍。
通过强制要求PROFINET 采用交换技术，PROFINET 实现了无冲突数据传输。
SIMATIC 交换机利用两种机制满足PROFINET 的实时性要求：“直通”和“存储转发”。
这些交换机制的优点：无需要帧的节点或网络区域不需处理与它们无关的数据。
其带来的空闲网络性能可供其它设备使用。
与传统解决方案不同的是，该解决方案利用交换机制实现了不同网段内部的并行通信，并因而提高了有效带宽。
基于PROFINET的实时通信实时通信实时通信用于将分布式I/O站点连接到控制器，从而利用总线传递传感器和执行器的信号状态。
PROFINET提供两种等级的实时通讯。
Ethernet／IP工业以太网的研究及应用
Hale Waihona Puke Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ ａ ｐｉａ ｉｎ ｏ ｈ ｒ ｅ ｉ ｄ ｓｒａ ｔ ｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｃ ｎ ｐ ｌ ｔ ｆＥｔ ｅ ｎ ｆ Ｐ ｉ ｕ ｔ ｉｌＥ ｈ ｒ ｅ ｃ ｏ ｌ ｎ
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工业以太网在选煤厂集控系统中的应用
制网络 ， 上层为以太网组成的监控信息网， 并通过防
火墙 连接 到外部 网络 。 整个 系统 以以太 网为 载 体 ， 通过 以太 网将各 种 监控 设 备 连 接 起来 ， 成 了一 个 构 完整 的监 控 系统 。整 个 系统 分 为 Ｐ Ｃ系统 、 Ｌ 模拟 量 采集 系统 、 工业 电视 监控 系统 以及上 位机 系统 ， 中 其 上 位机 主要实现 调 度 室集 控 以及 远 程浏 览 的功 能 。 系统集控 结构如 图 １所示 。 系统 软硬 件 中 ， 态 软 件 通 过 比较 ， 用 美 国 组 选 Ｇ Ｅ公 司 ＣＭ ＬＣＴ ＩＰ ＩＩＹ组 态 软 件 作 为监 控 软 件 ；Ｌ ＰＣ 选用 Ｍｏｉ ｍ公 司昆 腾 系 列 Ｐ Ｃ 工业 环 网交 换 机 ｄｃ ｏ Ｌ；ຫໍສະໝຸດ （ ）Ｐ Ｃ系统 实现 １ Ｌ
Ｐ Ｃ系统处 于集 控 系统 的最 底 层 ， 于控 制 网 Ｌ 处
络 中。洗 煤 厂 整 个 Ｐ Ｃ系 统 分 为 四个 主 站 ： 洗 、 Ｌ 主 原煤 、 筛 、 动 脏杂 煤 ， 中主 洗 和 原煤 主 站 因 为牵 涉 其 的设 备多且 距离 较 远 ， 采用 主 站带 远 程分 站 的解 故 决方 式 ， 别带三 个 远程分 站 ， 分 动筛 调度室 因新增 设
ｔａ ｓｏ ｍａｉｎ ａ ｏ ｎｄ Ｅｔ ｒ ｅ ｗｏ ｌ ｖ ｌｓｒ ｃ ｕ ｅ ｒ ｎ ｆ ｒ ｔｏ ｒ ｕ ｈｅ ｎ ｔｔ —ｅ ｅ ｔｕ ｔ ｒ ．Ｔｈ ｐｅ ｉｌ ｎ ｒ ｄ ｅ ｈｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｆ ｎ ｔ ｎ ｆ ｔ ｅ ｐａ ｒ ｍａｎ ｙ ｉｔｏ ｕｃ ｓ ｔ ｔ ｔ ｒ ｎ ｕ ｃ ｉ ｓ ｏ ｈｅ ｕ ｏ ｗｈ ｌ ｙ ｔ ｍ．Ｔｈ ｒ ｃ ｉｅ ｐ ｏ ｅ ｈａ ｈ ｅ ｔａ ｉｅ ｏ ｔｏ ｒ ｎ ｆ ｒ ａ ｏ ｒ ａｅ ｗｏ １ｖ ｌｎ ｔ ｒ ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｏｅ ｓ ｓｅ ｅ ｐ ａ ｔｃ ｒ ｖ ｓｔ ｔｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｚ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｔａ ｓｏ ｌ ｍ ｆ ｎ ｃ ｅ ｔ ｓａｔ ．ｅ ｅ ｅｗｏ ｋ ｓｒ ｃ ｕ ｅｉ ｉ ｔ ｏ ｅ ｐ ａ ｔａ ｈ ｕ ｏ ｔｃ ｃ ｎｒ ｌａ ｈ ｅ ｅ ｅ ｌｖ １ ｈｅ ｗｈ ｌ ｌｎ ｎｄ ｔ ｅ ａ ｔ ｍａ ｉ ｏ ｔｏ ｃ ｉ ｖ ｓａ ｎ ｗ ｅ ｅ ．
工业以太网技术及应用现状与发展
离 于计 算 机 网络 技 术 的 发 展 之 外 ， 现 场 总 线 技 术 与 使 计 算 机 网络 技 术 很 好 地 融 合 而形 成 相 互 促 进 的 局 面 。 （ ） 太 网 是 当 今 最 流 行 、 用 最 广 泛 的 通 信 网 ３以 应 络 ， 有 价 格 低 、 种 传 输 介 质 可选 、 速 度 、 于 组 网 具 多 高 易 应用 等 优 点 ， 且 其 运 行 经 验 最 为 丰 富 ， 有 大 量 安 装 而 拥
（ ） 场 总 线 标 准 的特 点 是 通 信 协 议 比较 简 单 ， ４现 通 信 速 度 比 较 低 。 如 基 金 会 总 线 ＦＦ 的 ＨＩ 和
Ｐ ＲＯＦ ＢＵＳ—Ｐ 的 传 输 速 度 仅 为 ３ ． ５ ｐ ， 随 Ｉ Ａ １ ２ Ｋｂ ｓ 但 着 仪 器 仪 表 智 能化 的提 高 ， 输 的数 据 将 趋 于 复 杂 ， 传 未 来 传 输 的 数 据 可能 已 不 满 足 于几 个 字 节 ， 至 是 网 页 ， 甚 所 以 网 络 传 输 的高 速 度 在 工 业 控 制 中 越 来 越 重 要 。 以
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院 学报
Ｊｏｕ ｒ ａｌｏｆ Ｓ ｉ ｈ ｕａｎ Ｔ ｎｌ ｎ ｃ ｖｅｒ ｔ ｓｉ ｙ ｏｆＳｃｉ ｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏ ｏ ｅ ｌ ｇｙ
文 章 编 号 ：１ ０ ． ７ ２（ ０ ２） ３ ０ ３ ・４ ０ ０ ５ ２ ２ ０ ０ — ０ ４０
销 的 观 念 发 生 着 巨 大 变 化 。能 够 走 出 办 公 室 ， 任 何 在
地 方 利 用 电话 线 通 过 Ｉ ｔｒ ｅ 和 Ｅｔ ｅｎ ｔ 以太 网 ） ｎｅｎ ｔ ｈ ｒｅ（ 对
工业以太网技术在电动机网络化控制中的应用研究
在操 作上 摆 脱 安 装 空 间 的 限 制 ，并 且 解 决 从 工 业
现场设备层 到控制 层 、管理层 、决 策层 等各个层
次 的信息交 换 ，实 现综 合 自动化 。
国内的十维电信推 出的 ＩＮ系列工业交换机。工业 Ｅ 交换机通过全双工通信技术 、交换技术 、信息优先 级等来提高实 时ｌ，并改进了容错技术。在 由工业 生 交换机 构成交换 式 以太 网 中可 以避免 交换 机 各端 口 之间的碰撞 ，同时全双工通信技术又避免 了各节点 发送 和接收报 文 之 间的 冲突 ，从 而基本 解 决 了 以太 网通信传输延迟存在不确定性的问题 。
０ 引 言
随着 现代 工 业 控 制技 术 的 发 展 ，易 于 与 Ｉｔｒ ｎｅ— ｎｔ 接 的工业 以太 网作 为 一种 新 兴 的统 一 的快 速 ｅ连 发展 的 网 络控 制技 术 ， 目前 已逐 渐 应 用 于 过 程 控
层 、过程监控层到生产管理层 的透 明集成 ，并 可 以直 接连人 Ｉｔｎｔ ｎｅ ｅ。它一 般采 用 星型 或总 线 型结 构 ，传 ｒ
制系统中，有效 解决工业 现场 的温度 、压力 等各 种工艺参 数的网络化控制 和信息管理 。而在嵌 入
式计 算 、计算 机 网 络 测 控 等 技 术 的 支 持 下 ，将 运 动控 制 系统 、伺 服 控 制 、变 频 调 速 控 制 中 的各 类
电机 执行 机 构 引入 网 络 控 制 系 统 已 成 为 电机 控 制 领域 研究 的热 点 问 题 之 一 。 电机 网 络 化 控 制 可 以
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工业 以太 网技术在 电动机 网络化控制 中的应用研究
周熙炜
刘 卫国 康
军
中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ １２ Ｍ ０ ．
当今自动化控制的热点——工业以太网
Ｚ ａ ｇ Ｗｅ— ｎ（Ｐｏｅｓｒ ｌｅ ｉ ｎ ｉｅｒ ａｅ （ｉ ｊ ｅ ｅｔ ｅｉｎ＆ Ｒ ｓａｃ ｓｔｔ Ｔａｊ ｇ ＰＲＣ ３ｏ ０ ） ｈ ｎ ｉｍｉ ｒｆｓ ｉ ｎ ｒ ｇ ｅ，Ｍ ｌ． Ｔａ ｉ Ｃ ｍ ｎ ｓ ｏ ａｓ ｏ ｅ ｎ ） ｎｎ Ｄ ｇ ｅｅｒｈＩ ｔｕｅ ｉｎｉ ， ．． ０ ４ ０ ｎｉ ， ｎ
当今 匐 功 控 制 的 熬 点
＝心 以 太 围 ！ ＝
张 ｊ 民 （ 教授级高Ｔ） 天津水泥工业设计研究院， 三 男， （ 中国 天津 ３ ４０ ０ ０） ０
摘要 ：Ｏ世纪 ８ ２ Ｏ年代 以来 ， 工业 自动化控制经历 了 Ｄ Ｓ Ｐ Ｃ和 Ｆ Ｓ ￣ Ｃ ，Ｌ Ｃ（ Ｅ场总线控 制） 的逐级发展。 目前 ， 工业 以太 网（ ｔｅｎｔ Ｅｈｒｅ）
理系统都应用了工业以太 网。支持工业以太网的软 件极为丰富 ，有超过 １０ ０ 种通讯协议被应用于各种 各样工业计算机平台之间的数据交换 ；低成本高性 能的 Ｅｈｒｅ产品到处可见 ， 前几乎所有远程 Ｉ ｔ ｎｔ ｅ 目 ／ Ｏ 和控 制器均能提供 一个 支持 Ｔ Ｐ Ｐ的 Ｅｈｒ ｔ Ｃ／ Ｉ ｔ ｎ 接 ｅｅ
的国际标准，当今 已推 出并 比较有影响的是 Ｅｈｒ 文将就以上 的话题论述 ，并对水泥行业应用工业以 ｔ — ｅ
现场总线 Ｄ ｖ ｅ ｅ Ｃ ｎ ｏ ｌ ｅ，ｒ ｉ ｓ ＰＰ ｅｉ Ｎ ｔ ｏｔ － Ｎ ｔ ｏｂ ， ｃ ， ｒ Ｐ ｆ ｕ 一Ｄ ， Ａ 的上层 网段 。 中国的工业以太网标准也在起飞 ， 如浙
ｃ ａａ ｔｒｓｉｓｏ ｔｅ ｎ ｔ ｓｗｅｌａ ｈ －ａ ｅ Ｉｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｍｏ ｅａ ｄｉ ｎ ｔ ｎ ｒ ｉｅ ｎｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｈ ｒｃｅ ｔ ｆ ｈ ｒ ｅ ｌ ｓｔｅ７ ｌｙ ｒＯＳ ｏ ｎ ｃｉ － ｄ ｎ ｔ ｆ ｃｉ ｓａｅｇｖ ｎｉ ｈｓ ａ ｅ． ｉ ｃ Ｅ ａ ｏ ｓｕ ｏ
嵌入式系统和工业以太网在工业控制网络中应用的探讨
计算机在上个世纪 ６ ０年 代 进 入工 业 控 制 领 域 ． 过 了集 中 经 控 制 、 散 控 制 系 统 、 场 总 线 等 几 个 发 展 阶 段 。 由于 集 中 控制 集 现 的 控 制 功 能过 于集 中 ， 事故 风 险很 大 已 经 被 淘 汰 。 正 意义 上 的 真 工业 控 制 网络 是 从 集 散 控 制 系 统 开 始 的 ． 系 统 实 现 了 ” 中管 该 集 理 ， 散 控 制 ”使 局 部 的故 障 不 会 对 整 个 系统 产 生 危 害 ， 由 于 分 ， 但 其 信号 传 输 普 遍 采 用 模 拟 量 ．导致 信 息 采 集 的 可 靠 性 无 法 得 到 很好 的保 证 ； 场 总 线 的 出现 是 控 制 网络 的 一 次 革 命 ， 用 了标 现 采 准 化 的数 字 技 术 ， 服 了集 散 控 制 系 统 的 很 多 缺 点 ． 克 被认 为 是 控 制 网络 的 发 展 方 向 ， 由于 其 标 准 过 多 。 致 其 标 准 化 的 优 势 无 但 导 法真正发挥 。 目前 。 民用 数 据 通 信 领 域 以太 网 （ ｔｅ ｔ技 术 正 日渐 显 在 Ｅｈ ｍｅ） 示 其 强 大 的 生 命 力 。 步 成 为 当今 网 络 的 主 流 。 在 国 际 互 联 网 、 逐 各 种 商 业 网 络 以 及 办公 自动 化 领 域 ．ｔｅ ｔ 经成 为事 实 上 的 Ｅｈｍｅ 已 标准 。特别是在 国 内。 新的企业 网、 校园 网等 １０ ０ ％采用 了以太 网 。 以 太 的 通 讯 速 率 也 从 传 统 以 太 网 的 ｌＭ．过 渡 到 现 在 的 ０ １０ ／０ ０ 桌 面 。 兆 核 心 也 已经 非 常 成 熟 。 由 于 Ｅｈ ｌｅ 技 ０ Ｍ ｌ０ Ｍ 万 ｔｅｆｔ ＇ ｉ 术 成 熟 ．通讯 设 备 成 本 非 常 低 只 有 现 场 总 线 的 几 分 之 一 甚 至 十 几 分 之 一 。 在 施 工 上 Ｅｈｍｅ也 有 着 其 他 类 型 网络 不 可 比拟 的 ｔｅ ｔ 优势 ， 采用的传输介质有很 多种选择 。 Ｓ Ｐ Ｕ Ｐ 光纤 以及 其 如 Ｔ 、‘ 、 ｒ 无 线 等 。 施工 过程 中可 以根 据 现 场 的实 际 需 求 进 行 选 择 。 大 在 极 的增 加 了施 工 的灵 活 性 。结 合最 新 的 交 换技 术 使其 具 备 的 高 带
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工业以太网的原理与应用
1. 什么是工业以太网？
工业以太网是一种用于工业环境中的高速、可靠的网络通信技术。
它基于以太网技术，通过将标准以太网协议进行扩展和优化，实现在工业环境中的实时通信和自动化控制。
工业以太网具有高性能、可扩展性强、标准化程度高等特点，被广泛应用于工业自动化领域。
2. 工业以太网的特点
工业以太网相较于传统以太网，在工业环境下有以下特点：
•实时性：工业以太网支持实时数据传输，能够满足对实时性要求较高的应用场景，如工业控制系统中的实时控制、监控等。
•可靠性：工业以太网通过采用冗余设计、网络切换等机制，提供了对网络故障具有容错能力的特点，以确保数据的可靠传输。
•安全性：工业以太网采用了加密技术、访问控制等安全机制，以保证数据的安全性，防止未经授权的访问和数据泄露。
•扩展性：工业以太网支持扩展性强，可以根据实际需求进行网络扩展和升级，满足不同规模和复杂度的应用场景。
3. 工业以太网的应用
工业以太网在工业自动化领域有广泛的应用，主要包括以下几个方面：
3.1 工业控制
工业以太网可以用于工业控制系统中的实时控制和监控。
通过工业以太网，可以将传感器、执行器、PLC等设备连接到网络上，实现对工控设备的远程访问和控制。
在工业控制系统中，工业以太网可以提供快速、可靠的实时数据传输，实现对生产过程的精确控制和监测。
3.2 工业通信
工业以太网可以用于工业通信领域，实现设备之间的高速数据传输。
通过工业以太网，可以将各种设备连接在同一网络上，实现设备之间的数据交换和共享。
工业以太网可以支持多种通信协议和通信方式，如TCP/IP、UDP等，满足不同设备之间的通信需求。
3.3 工业监测
工业以太网可以用于工业监测系统，实现对生产过程的实时监测和数据采集。
通过工业以太网，可以将传感器、数据采集设备等连接到网络上，实现对生产设备、环境等的实时监测和数据采集。
工业以太网可以提供高带宽、低延迟的数据传输，满足对实时监测和数据采集的要求。
3.4 工业管理
工业以太网可以用于工业管理系统，实现对工业设备和生产过程的远程管理。
通过工业以太网，可以实现对工业设备的远程监控、维护和配置。
工业以太网可以提供远程访问和控制的功能，方便对工业设备进行管理和维护。
4. 工业以太网的发展趋势
随着工业自动化的不断发展，工业以太网也在不断演进和升级。
未来工业以太
网的发展趋势主要包括以下几个方面：
•高速化：随着工控设备的增多和数据量的增加，工业以太网需要提供更高的数据传输速率，以满足实时性要求。
•安全化：随着工业互联网的普及，工业以太网需要加强网络安全防护，提供更安全可靠的网络环境。
•互联化：随着工业设备的互联互通，工业以太网需要支持不同设备之间的互联互通，实现灵活、跨平台的数据交换和共享。
•云化：随着云计算技术的发展，工业以太网可以通过与云平台的集成，实现工业设备的远程监测和管理。
•智能化：随着人工智能技术的应用，工业以太网可以实现对生产过程的智能化控制和优化。
5. 总结
工业以太网作为一种在工业环境中应用的网络通信技术，具有实时性强、可靠
性高等特点，在工业控制、通信、监测和管理等领域有广泛的应用。
随着工业自动化的发展，工业以太网也在不断演进和升级，未来将面临更高速、更安全、更互联、更智能的发展趋势。