（文章來源：OFweek工控網(wǎng)）

一般來講，工業(yè)以太網(wǎng)是專門為工業(yè)應用環(huán)境設計的標準以太網(wǎng)。工業(yè)以太網(wǎng)在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)（即IEEE802.3標準）兼容，工業(yè)以太網(wǎng)和標準以太網(wǎng)的異同可以比之與工業(yè)控制計算機和商用計算機的異同。以太網(wǎng)要滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要，需達到以下幾個方面的要求。

（1） 適應性，包括機械特性（耐振動、耐沖擊）、環(huán)境特性（工作溫度要求為-40~+85℃，并耐腐蝕、防塵、防水）、電磁環(huán)境適應性或電磁兼容性EMC應符合EN50081-2、EN50082-2標準。

（2） 可靠性，由于工業(yè)控制現(xiàn)場環(huán)境惡劣，對工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品的可靠性也提出了更高的要求。

（3） 本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)，對應用于存在易燃、易爆與有毒等氣體的工業(yè)現(xiàn)場的智能裝備以及通信設備，都必須采取一定的防爆措施來保證工業(yè)現(xiàn)場的安全生產(chǎn)。現(xiàn)場設備的防爆技術(shù)包括隔爆型（如增安、氣密、澆封等）和本質(zhì)安全型兩類。與隔爆型技術(shù)相比，本質(zhì)安全技術(shù)采取抑制點火源能量作為防爆手段，可以帶來以下技術(shù)和經(jīng)濟上的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、造價低；可在帶電情況下進行維護和更換；安全可靠性高；適用范圍廣。實現(xiàn)本質(zhì)安全的關(guān)鍵技術(shù)為低功耗技術(shù)和本安防爆技術(shù)。

由于目前以太網(wǎng)收發(fā)器本身的功耗都比較大，一般都在六七十mA（5V工作電源），因此低功耗的現(xiàn)場設備（如工業(yè)現(xiàn)場以太網(wǎng)交換機、傳輸媒體以及基于以太網(wǎng)的變送器和執(zhí)行機構(gòu)等）設計難以實現(xiàn)。因此，在目前的技術(shù)條件下，對以太網(wǎng)系統(tǒng)采用隔爆防爆的措施比較可行。另一方面，對于沒有嚴格的本安要求的非危險場合，則可以不考慮復雜的防爆措施。

（4） 安裝方便，適應工業(yè)環(huán)境的安裝要求，如采用DIN導軌安裝。

由于以太網(wǎng)無可爭議的優(yōu)勢，將以太網(wǎng)應用于工業(yè)自動化領(lǐng)域正成為人們關(guān)注的熱點。介紹了企業(yè)信息化系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)，分析了以太網(wǎng)用于工業(yè)領(lǐng)域要解決的一些問題，展示了以太網(wǎng)工業(yè)應用現(xiàn)狀，并展望其發(fā)展前景。

在工業(yè)生產(chǎn)中，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大和復雜程度的提高，實際應用對控制系統(tǒng)的要求越來越高。在20世紀50～60年代，以模擬信號為主的電子裝置和自動化儀表組成的監(jiān)控系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的機電控制系統(tǒng)。隨后是在70～80年代，集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）的出現(xiàn)，把大量分散的單回路測控系統(tǒng)通過計算機進行集中統(tǒng)一管理，用各種I/O功能模塊代替控制室儀表，利用計算機實現(xiàn)回路調(diào)節(jié)、工況聯(lián)鎖、參數(shù)顯示、數(shù)據(jù)存儲等多種功能，從而實現(xiàn)了工業(yè)控制技術(shù)的飛躍。

DCS一般由操作站級、過程控制級和現(xiàn)場儀表三級組成，其特點是“集中管理，分散控制”，基本控制功能在過程控制級中，工作站級的主要作用是監(jiān)督管理。分散控制使得系統(tǒng)由于某個局部的不可靠而造成對整個系統(tǒng)的損害降到較低的程度，且各種軟硬件技術(shù)不斷走向成熟，極大地提高了整個系統(tǒng)的可靠性，因而迅速成為工業(yè)自動控制系統(tǒng)的主流。但DCS的結(jié)構(gòu)是多級主從關(guān)系，底層相互間進行信息傳遞必須經(jīng)過主機，從而造成主機負荷過重，效率低下，并且主機一旦發(fā)生故障，整個系統(tǒng)就會“癱瘓”。而且DCS是一種數(shù)字—模擬混合系統(tǒng)，現(xiàn)場儀表仍然使用傳統(tǒng)的4～20mA模擬信號，工程與管理成本高，柔性差。

進入90年代，具有數(shù)字化的通信方式、全分散的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、開放的互聯(lián)網(wǎng)絡、多種傳輸媒介和拓撲結(jié)構(gòu)、高度的環(huán)境適應性等特點的現(xiàn)場總線（Fieldbus）技術(shù)迅速崛起并趨向成熟，控制功能全面轉(zhuǎn)入現(xiàn)場智能儀表，而在此基礎上形成的新的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（Fieldbus Control System）綜合了數(shù)字通信技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和智能儀表等多種技術(shù)手段，從根本上突破了傳統(tǒng)的“點對點”式的模擬信號或數(shù)字—模擬信號控制的局限性，構(gòu)成一種全分散、全數(shù)字化、智能化、雙向、互連、多變量、多接點的通信與控制系統(tǒng)。