论工业以太网技术的应用和发展(一)
工业无线技术理论与应用(一)
１ 工业无线技术的应用要求
１１ 工 业无线技 术 的优 点 ．
在 工业 环境 中 ，用 户经常遇 到 在某 些恶劣 条件 下设 备只能 通
工 业无 线应 用将 保持 高速 增长 ，预 计２ １ 年 工业 无线 设备的 安装 ００ 数将 突 破一 百万 台 ，￣２ １ 年 可达 到 四百万 台 ，年平均 增长 率超 ０３
过５ ％。 Ｏ
信 的 可行性 。 自从 ｌ ９ 年 马可 尼实 验室 证 明了运 动 中无线 通信 的 ８７ 可 应用 性 以来 ，移 动通 信技 术开 始得 到 了不断 的发 展 。２ 世纪２ ０ Ｏ 年代 末 ，奈 奎斯 特提 出了著 名的 采样 定理 ，成 为 我们迈 向数 字 化 时代 的金 钥 匙 。在过 去 的十 几年 ，无 线移 动通 信 的数字 和射 频 电 路制 造技 术 取得 了突 破性 进 展 ，数字 交换 技术 推动 了移 动通 信 网
在 过 程 工 程 系 统 中 ， 由 于 距 离 太 远 或 范 围 难 以 达 到 ，从 传 感
术 开 始成 为工 控领 域 的热 点 ，新 产 品新 技术 层 出不穷 ，ＷＬ Ｎ、 Ａ
ＺｉＢｅ 、蓝 牙 、ＲＦ Ｄ、 无线 传 感 器等 各 种无 线技 术 和 概念 逐 渐 ｇ ｅ Ｉ
络的 大规 模 发展 。移 动 电话 系统 的发 明 ，为生 活的 各个 方面 都带
本连 载将 对应用 在工 厂 自动化 领域 的无 线技术 作较 深入的介
绍和 探讨 。 内容主要 包 括 ：工业 无线技 术 的应 用要求 ；无 线技术
基础 知识 ；工业 无 线技 术协 议介绍 ；天 线的 设计 和选 择 ；无 线 网
工业以太网技术在输送系统改造中的应用
可 大大 减少 现场 布线 ， 同时实 现数 据 的较 高速传 送 ， 实验 结 果发 现 ， 电容 器寿 命 与 电压 的 ７～ ８次方成 反 比。 因此 ， 行 电压 在 允 许 范 围之 内是 保证 电容 器 运
安全 运行 的重要 措施 。
是 ， 须在整 个 改造 过程 中不 影 响正 常生产 ， 必 老系统
制 站之 间 的连 接 电缆 传 到 Ｐ Ｃ里 ， Ｌ 这就 需 要 重新 铺
设 大量 的屏 蔽 电缆 ， 本 高 ， 时 长 ， 能 还 会 因 为 成 耗 可 必 须 重查原 有 的 电缆 线 而 影 响 原 系 统 的稳 定 ， 不能
维普资讯
港 口装 卸
２０ ０ ７年 第 ５期 （ 第 １５期 ） 总 ７
工 业 以太 网技 术 在 输 送 系统 改 造 中的应 用
张 家 港 港 务 集 团有 限公 司 钱 大 庆
ｌ 改造 背 景
张家港 港盛分 公 司煤 炭 码头 原 有 皮带 机 １ ６条 ， 堆取料机 １台 ， 门机 ８台及 筒仓 ６座 ， 系统 采 用 施 耐 德公 司 ９ ４ Ｌ ８ Ｐ Ｃ来 实现 自动 化控 制 。整 个 Ｐ Ｃ系统 Ｌ 的信号采集 和 一次供 电分别 分 布 在 ４个不 同位 置 的 分控站里 ， 分属 ４个分 控站 的输送 带 信号先 进入 分控
畸变 ， 比电压波 形的畸变严 重 。尤其是 当并 联 电容 远 补偿装 置的 电容 与输 电线 和变 压 器 的 电感形 成 振荡 回路 时 ， 可能 出现电流谐振 。谐振 电流将 使 电容器 还 严重 过负荷 ， 造成 屡断熔丝 ， 电容器无 法投入 。 使 为 了 防止 谐 振 现象 发 生 ， 联 电容 器 补偿 装 置 并 的 电容器 应 与一 电抗 器相 串联 。 电抗器 的 电感应 这 样 来 选择 ： 对基 波 来 说 ， 偿 装 置 呈 容 性 ， 一 无 功 补 是 电 源 ； 高 次 谐 波来 说 ， 呈 感 性 。需 要 指 出的是 ， 对 则
profinet技术参数
profinet技术参数（原创版）目录1.Profinet 技术的概述2.Profinet 技术的参数3.Profinet 技术的应用4.Profinet 技术的优势5.Profinet 技术的未来发展正文1.Profinet 技术的概述Profinet 是一种工业以太网标准，由德国的西门子公司于 1999 年推出。
它是基于以太网技术的工业自动化网络，被广泛应用于工厂自动化、过程自动化以及工程设计等领域。
Profinet 技术的主要优势在于其高速、实时、开放和可扩展性。
2.Profinet 技术的参数（1）传输速率：Profinet 支持多种传输速率，包括 10Mbps、100Mbps、1Gbps 等，以满足不同应用场景的需求。
（2）网络拓扑结构：Profinet 支持星型、环型、总线型等多种网络拓扑结构，以适应各种工业现场的布线需求。
（3）传输距离：Profinet 的传输距离取决于所使用的传输介质。
对于双绞线，其传输距离可以达到 1000 米；对于光纤，其传输距离可以达到 2000 米甚至更远。
（4）通信协议：Profinet 支持多种通信协议，包括 TCP/IP、UDP、ISO/OSI 等，以满足不同应用场景的需求。
3.Profinet 技术的应用Profinet 技术广泛应用于工业自动化的各个领域，包括工厂自动化、过程自动化、工程设计等。
其中，工厂自动化是 Profinet 技术的主要应用领域，其主要应用场景包括生产线自动化、机器人控制、物料输送等。
4.Profinet 技术的优势（1）高速：Profinet 技术支持高速的数据传输，可以满足工业自动化对实时性的要求。
（2）实时：Profinet 技术支持实时的数据传输，可以确保工业自动化系统在实时控制和监控方面的需求。
（3）开放：Profinet 技术支持开放的通信协议，可以实现不同厂商之间的设备互联。
（4）可扩展性：Profinet 技术支持可扩展的网络结构，可以满足工业自动化系统不断升级和扩展的需求。
以太网在工业自动化领域的应用及研究
・
１６ ２ ・
计 算 机应 用 研究
２０ ０ ２年
以太 网 在 工 业 自动 化 领 域 的 应 用 及 研 究 ＊
李 继容 ，鲍 芳 ，何湘初
（ 东工业大学 自 广 动化学院，广 东 广 州 ５０９ ） １００
摘
要 ：对现场 总线作 了简单 的介 绍 ， 主要介 绍 了现场 总线与 以 太网结合 的应 用， 对工 业以 太网作 了详
２． 现场 总 线简 介 １
现场 总线 标 准基 本 参 照 国际标 准 化组 织 的 Ｏ Ｉ Ｓ 模 型 ， 为 了 提 高 传 输 速 率 ， 略 为 第 ｌ层 （ 理 层 ， 但 缩 物 Ｐｙｉ １、 ２层 （ 据 链 路 层 ， ａ ｉ ） 第 ７层 （ 用 ｈｓ ａ 第 ｃ） 数 Ｄｔ ｎ 、 ｌ ａ ｋ 应
Ｒｅ ｅ ｒｈ Ｅｔｅ ｅ ｎ Ｉ ｄ ｓｒ ｔｍａｉａｉｎ Ｆ ｅｄ ｎ ｔ ＳＡｐ ｌｃ ｔｏ ｓ ｓ ａｃ ｈ ｍ ｔｉ ｎ ｕ ｔｙ Ａｕｏ ｔｚ ｔ ｉｌｓａ ｄ Ｉ ’ ｐ ｉａｉｎ ｏ
Ｌ ｉｍｎ ， Ｂ ａ ｇ ＨＥ Ｘｉｎ －ｈ ＩＪ － ｇ ＡＯห้องสมุดไป่ตู้Ｆ ｎ ， ａ ｇｃ ｕ
沟通领域正在覆 盖工厂 的现场 设备 层到 控制 、 管理 的各 个层次 ， 盖从 工段 、 间 、 厂 、 覆 车 工 企业 乃 至全 球 各个 地 方的市场 。为适应 信息技术 的发展 ， 自动 化 系统 结构 正 发生着 巨大变化 ， 步形成 了以网络 集成 自动化 为基 础 逐
２ 现 场 总 线
（ ｏｌ ｅｆＡ ｔ ａｉ ， ｕ ｎｄｎ ｍｖ ｓｙｏ Ｔｃｎ／ ｙ， 叫 Ｃｌｇ ｕ ｍ ｔ ｎ Ｇ ａｇ ｏｇ Ｕ ｅ ￣ ｆ ｅ ｏｏ ￣ ｏ ｏ ｏ ｒ ｈ ｇ
工业以太网的特点有哪些
工业以太网的特点有哪些工业以太网的特点1、实时性和确定性随着快速以太网与交换式以太网技术的发展，给解决以太网的非确定性问题带来了新的锲机，使这一应用成为可能。
首先，以太网的通信速率从10M、100M增大到如今的1000M、10G，在数据吞吐景相同的情况下，通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小，即网络碰撞几率大大下降。
其次。
采用星型网络拓扑结构代替总线型结构，交换机将网络划分为若干个网段。
以太网交换机由于具有数据存储、转发的功能，使各端口之间输入和输出的数据帧能够得到缓冲，不再发生碰撞；同时交换机还可以对网络上传输的数据进行过滤，使各个网段内节点问数据的传输只限在本地网段内进行，而不需经过主干网，也不占用其他网段的带宽，从而降低了所有网段和主干网的网络负荷。
第三，全双工通信使端口之间的两根双绞线(或两根光纤)同时接收和发送报文帧，不会发生冲突。
所以采用交换集线器和全双工通信，同时网络上的冲突域不再存在(全双工通信)，或者碰撞概率大大降低(半双工通信)。
因此，以太网通信的确定性和真实性大大提高。
2、稳定性和可靠性以太网进入过程控制领域的另一大问题是，其连接器、集线器、交换机和电缆都是为商用领域设计的，商用网络产品无法用于可靠性要求高的恶劣工业现场环境。
因此，有必要针对恶劣的工业现场环境(如冗余DC电源输入、高温、低温、防尘等)设计工业以太网。
).随着网络技术的发展。
上述问题正在迅速得到解决。
为了解决在不间断的工业领域应用，在极端条件下网络也能稳定工作的问题，美国Synergetic微系统公司和德国Hirschmann、JetterAG等公司专门开发和生产了机架导轨式集线器、交换机产品，安装在标准DIN导轨上，并由冗余电源供电，接插件采用牢固的DB29结构。
现在已经出现了特别设计用于连接工业应用中具有以太网络接口的工业设备（如plc、hmi、dcs系统等）。
此外，在实际应用中，主干网可采用光纤传输，现场设备可采用屏蔽双绞线连接，重要网段可采用冗余网络技术，提高网络的抗干扰能力和可靠性。
2024年工业以太网市场分析现状
2024年工业以太网市场分析现状概述工业以太网是一种专门用于工业控制系统的网络通信技术，它将以太网协议与工业自动化应用相结合，为工业领域提供了高效可靠的通信解决方案。
工业以太网市场在近年来呈现出快速增长的态势，成为工业通信领域的重要一环。
市场规模工业以太网市场规模持续扩大，预计到2025年将突破100亿美元。
这是由于工业以太网在提高工业生产效率、降低成本、实现数字化转型等方面的优势日益显现，吸引了越来越多的企业投资。
市场驱动因素工业以太网市场增长的主要驱动因素包括：1. 快速发展的工业自动化需求随着工业生产的数字化和智能化进程加快，对于高效可靠的通信技术的需求日益增长。
工业以太网作为一种成熟的通信解决方案，能够满足工业自动化系统对通信带宽、实时性要求等方面的需求。
2. 提高生产效率的需求工业以太网能够实现设备之间的实时通信和数据共享，为企业提供了更高效的生产方式。
通过实时监测和控制，工业以太网可以帮助企业及时发现问题、提高生产效率、降低成本。
3. 支持数字化转型的需求工业以太网作为通信基础设施，对于实现工业数字化转型至关重要。
它能够集成传感器、设备和系统，实现数据的采集、处理和分析，为企业提供数据支持，推动企业的数字化转型。
4. 技术发展的推动工业以太网技术不断发展和创新，为市场增长提供了技术保障。
诸如时间敏感网络（TSN）、工业物联网（IIoT）等新技术的应用，进一步拓展了工业以太网的应用范围和市场需求。
市场竞争格局目前，工业以太网市场竞争格局较为分散，主要厂商包括西门子、ABB、施耐德电气、罗克韦尔自动化等。
这些企业通过产品创新、市场营销和战略合作等手段，在市场中占据一定的份额。
此外，一些新兴企业也开始涉足工业以太网领域，加剧了市场竞争。
这些企业通过技术创新和不断优化产品性能，力求在市场中获得更大的份额。
市场前景展望工业以太网市场前景广阔。
随着工业自动化的不断推进和数字化转型的深入进行，对于高效可靠的通信技术的需求将持续增长。
工业网络控制技术论文
工业网络控制技术论文网络控制技术是在一定的约束条件下,按既定的目标对网络计划进行不断检查、评价、调整和完善的过程。
下面小编给大家分享一些工业网络控制技术论文，大家快来跟小编一起欣赏吧。
工业网络控制技术论文篇一自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的应用摘要：随着科学技术的发展，冶金行业的自动化水平已经达到了较高的层次。
本篇文章主要简单分析自动化网络控制技术在冶金行业的发展情况，以供参考。
关键词：冶金行业;自动化技术;发展情况中图分类号： F407 文献标识码： A引言在最近几年，我们国家在自动化技术上的发展取得了一定的成就，而且自动化技术已经被广泛地运用在制造业等行业中。
在生产钢铁的工艺中，我们不再为外国先进技术而担忧，而是建立了以国有化为基础的自动化体系，使得一大批新产品新技术逐渐投入到市场中。
并且被广泛地运用在国内许多钢铁领域中。
而且以计算机技术为基础的自动化技术在经济领域以及社会领域中取得了瞩目的成就。
本篇文章就是对冶金工业自动化技术进行简单的分析与探究。
一、自动化技术在冶金工业中的应用现状1、冶金行业的发展过程冶金生产过程的自动控制包括对采矿、选矿(见选矿自动化)、冶炼(见高炉自动化、转炉自动化)、浇铸(见连铸自动化)、轧材(见连轧机控制系统)等主体生产过程和供水、电、热、氧、气等辅助生产过程的控制。
现代冶金企业采用计算机把生产过程控制和生产管理结合成统一的整体，大大提高了自动化程度。
20世纪50年代在冶金生产过程控制中开始采用顺序控制器和模拟调节器。
60年代英国首先建立全线采用计算机控制的热连轧机。
70年代随着微型计算机的推广，冶金企业也开始采用计算机建立完整的计算机控制和管理系统。
实现冶金自动化，可以大大提高劳动生产率和产品质量，减少流动资金的占用，改善劳动条件，获取很高的经济效益。
2、冶金行业的自动化现状冶金流程非常复杂，生产环境不好，危害工作人员的身体健康，因此实现冶金自动化势在必行。
工业以太网交换机环网冗余的实现
Network World •网络天地Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 11【关键词】工业 以太网技术 冗余工业以太网它的成本低，效率高，方便安装且功耗较低吸引了越来越多的厂商。
控制系统和自动化系统通常使用的该技术来完成任务。
核电力的实际应用在许多领域，电力和运输是一个复杂的工业，控制环境变化使用户对以太网的可靠性的要求也越来越高。
为了保证整个通信系统的网络系统不受干扰通信系统的影响，或产生其他通信或通信系统瘫痪的问题，以太网冗余技术被广泛采用来提高容错率。
1 工业以太网技术以太网具有通信速率高、兼容性好、互联扩展性好、功耗低、安装方便等优点。
所谓的工业以太网是什么？其实就是在工业上广泛应用的一种技术，与其他以太网的技术都是类似的。
因此，工业以太网技术继承了以太网技术的优势，与传统的现场总线相比较具有很多优点。
主要的有点体现在下面几个方面：（1）以太网在计算机网络技术中的应用中最为广泛，它得到了广泛的技术支持。
以太网最典型的应用形式是以太网+TCP/IP+Web 。
常用的编程语言，如Java 、VisualC++和Visual Basic ，都支持以太网的应用开发，这些编程语言特别受欢迎，软件开发人员都喜欢应用这些编程语言，开发前景一片良好。
工业控制领域采用以太网通信，可以选择更多的开发工具，开发环境。
（2）由于商用以太网的广泛应用，主要的通信设备开发商和制造商致力于以太网交换机的开发和生产，这使得工业以太网交换机更便宜。
因为他应用的广泛，硬件价格很低，现在以太网网卡它的价格在现场总线价格的十分之一左右，而且随着集成电路技术的快速发展，其价格还会更低。
（3）目前，该技术比较成熟，广泛使用的以太网通信速率为10M 、100M 和1000M 。
这比任何当前的现场总线都快。
因此，以太网能够满足工业控制对带宽不断增长的要求。
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论工业以太网技术的应用和发展(一)
作者：田晓霞曹其宏薛伟刘雷
论文关键词:工业以太网；特点；趋势；全开放网络
论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一
种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点，并详细论述了工业以太网在控
制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势，并提出了以太网能实现工业控制网络与
企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。
传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础，随着IT技术的飞速发展
和工业自动化要求的不断提高，工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同，
工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网
（Ethernet）技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用，具有传输
速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网
的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。
一、工业以太网技术的特点
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：
（一）Ethernet是全开放、全数字化的网络，遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现
互联。
（二）以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全
开放网络。
（三）软硬件成本低廉，由于以太网技术已经非常成熟，支持以太网的软硬件受到厂商的高
度重视和广泛支持，有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。
（四）通信速率高，随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高，对信息量的需求也越
来越大，有时甚至需要音频、视频数据的传输，目前以太网的通信速率为10M、100M的快
速以太网开始广泛应用，千兆以太网技术也逐渐成熟，10G以太网也正在研究，其速率比目
前的现场总线快很多。
（五）可持续发展潜力大，在这信息瞬息万变的时代，企业的生存与发展将很大程度上依赖
于一个快速而有效的通信管理网络，信息技术与通信技术的发展将更加迅速，也更加成熟，
由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。
二、工业以太网在控制领域应用现状
工业以太网与现场总线相比，它能提供一个开放的标准，是企业从现场控制到管理层实现全
面的无缝的信息集成，解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题，但从目前的发展
看，工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。
（一）混合Ethernet/Fieldbus的网络结构
这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设
备级深入发展，并尽可能的和其他网络形式走向融合，但以太网和TCP/IP原本不是面向控
制领域的，在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟，
而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求，实现真正的全分布式系统。因
此，在企业信息层采用以太网，而在底层设备级采用现场总线，通过通信控制器实现两者的
信息交换。
（二）专用工业以太控制网络
如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一，也是工业控制领域的
研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb，是融现场总线技术、100Mb/s
以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工
业自动化控制系统，同时具有广泛的兼容性，可兼容第三方自动化控制产品，提出“网络就
是控制器”的观点，是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太
网贯穿于整个网络各层次，使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自
动化与工业自动化的无缝结合，实质上是一个单层的扁平结构，其良好的可扩展性和互连性，
使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。
（三）基于Web的网络监控平台
嵌入式以太网是最近网络应用热点，就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通，从
计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部，可以利用企业信息网络，
进行工厂实时运行数据的发布和显示，管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监
控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控
制器，连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网
控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。
三、以太网交换技术的发展趋势
以太网和通信技术的突飞猛进，促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综
合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用，并呈现向下延伸直接应用于工
业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看，目前工业以太网在制造
执行层已得到广泛应用，并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系
统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说，工业以太网技
术的发展趋势将体现在以下几个方面：
（一）工业以太网与现场总线相结合
工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年
的发展，在技术上日渐成熟，在市场上也开始了全面推广，并且形成了一定的市场。就目前
而言，全面代替现场总线还存在一些问题，需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制
系统体系结构，开发出基于工业以太网的系列产品。
（二）工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋
随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通信确定性的解决
提供了技术基础，从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍，为以太网
直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此，国际电工委员会IEC正着手起草实
时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准，旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。
参考文献：
1]徐皑冬,王宏,杨志家.基于以太网的工业控制网络J].信息与控制,2000年4月,第29卷,第2
期
2]贾东耀,汪仁煌.工业控制网络结构的发展趋势J].工业仪表与自动化装置,2002年,第5期
3]杨清宇,施仁.基于因特网的工业控制网络体系结构研究J].信息与控制,2002年10月,第3l
卷,第5期