1.2 以太网技术

以太网技术自推出以来即得到了广大用户的认同，这主要是因为一些商业背景促进了它的发展。

20世纪90年代，随着IT技术、Internet、智能传感器、电力电子技术、数据库技术等的快速发展，管理系统与自动化系统的集成变得更为迫切，更为全局的生产所需求。例如：柔性制造技术FMS、计算机集成制造技术CIMS、制造执行系统MES等的集成使得对于数据的需求大增。

信息化是基于MES、CIMS的发展而发展的，其对于数据的传输的实时性要求低，但要求数据容量大。且标准化的网络可以确保各个设备之间没有物理上的瓶颈，信息化也在控制系统上体现出更多的应用，如PLC增加了更多的网络传输功能，B&R的PCC增加了VNC Server的访问、FTP Server的访问，以及OPC-UA的功能集成，这些都使得网络进一步向管理层方向延伸，必须与管理层接轨，而这些都是基于以太网来实现的，这使得工业网络与管理层管理的融合表现出更为迫切与需求更为突出的趋势。

1.以太网的技术优势

以太网之所以快速发展，因其具有以下优势：

（1）速度更快

传统的现场总线的传输速度最大仅为12Mbps，如Profibus。而以太网则可以达到100Mbps，甚至1Gbps。

（2）传输距离

普通现场总线可以实现较长的传输距离，但往往会降低速率，例如CAN总线若传输1km，其速度仅为12.5kbps，而以太网则是以固定传输速率传输100m，速度为100Mbps。

（3）拓扑结构

以太网的拓扑结构较为灵活，而传统总线则往往不够灵活，且节点数有限。

（4）成本更低

由于Profibus、CAN等需要专用的芯片，这些专用芯片的使用量远远小于以太网芯片的数量，因此，以太网的成本反倒更低。

（5）应用更为广泛

以太网技术的应用范围从商业网络延伸到工业网络领域。

2.以太网的缺点

尽管以太网技术有以上优点，但是，就工业现场应用而言，仍然存在一些问题。

以太网发展迅速，而且相对于传统的现场总线有很大的优势，因此，工业界开始尝试将其应用于工业领域。但是，工业领域的一些应用需求使得基于IEEE802.3的以太网无法在工业现场应用，原因包括：

1）CSMA/CD机制的非确定数据交换。

2）严苛的工业环境对于可靠性的需求。

3）网络安全要求。