总线之旅探索应用工业以太网的巨大益处
以太网(Ethernet)技术支持着无所不包的网络协议，因此在数据信息网络中得到了广泛应用，拥有传输速度快、能耗低、便于安装兼容性好、开放性高以及对设备多样性的支持等众多优势。随着网络技术的不断发展和工业控制领域对网络功能要求的提高，以太网正逐步迈入了工业控制领域，形成了新的以太网控制网络技术。工业以太网的开放性使得工业控制网络与企业信息网络之间实现无缝集成，这在互联互通方面具有不可比拟的优势。
以太网因其高速传输、高效能耗以及易于安装和兼容性而受到商业系统青睐，其广泛应用是因为它能够支持几乎所有流行的网络协议。在近年来随着技术进步，以太网已经进入了操控领域，并形成了一种新的以太网操控网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布式智能化方向发展，开放透明通信协议成为了必需条件。
将以太网技能引入到工业操控领域，它带来了显著优势：1. 以太网是一个完全开源，全数字化的互联网，它遵循标准，可以轻松地实现不同厂商设备间互联；2. 以太网可以实现从工控到企业级管理的一体化全开源连接，如图2所示；3. 硬件成本低廉，因为现在已非常成熟，有许多软件开发环境和硬件设备供用户选择；4. 通信速率快速，与企业信息系统规划扩大的需要相匹配，有时甚至需要音频视频数据传输，现在10M/100M高速乙方开始普及，而千兆乙方也在快速增长，10G乙方正在研究，其速率远超目前现场总线；5. 可持续发展潜力巨大，在瞬息万变的信息时代，企业生存与发展将依赖一个快速有效通讯管理体系，不断推动信息技能与通讯技能前进。
然而，将以太进入操控范畴也存在一些挑战：1. 实时性问题：采用CSMA/CD介质访问方法，使得一条总线上节点平等竞争，对实时需求有困难；2. 对于严苛环境适应能力和可靠性：办公室设计原则可能不足以满足生产现场需求；3. 应用层协议适应度问题：现有的应用层协议可能不够合适用于现场设备间实时通讯需求；4. 安全问题：对于危险作业场所需要考虑实物安全，同时面临病毒黑客威胁风险；5.QOS（Quality of Service）问题：处理不同的用户需求和内容提供优质服务。
尽管如此，由于不断提升的问题得到解决或部分解决。例如新型交换式Ethernet通过双向通信消除了CSMA/CD冲突并且可以实施优先级策略最大限度利用带宽并保证最佳实时性能。此外出产商针对抗干扰措施改进，使其更符合行业要求。而在应用层上，可以根据需要增减TCP/IP栈，还需制定符合工艺要求更为完善之规约。此外还有加强物理安全措施如密封耐冲击器材使用，以及加密暗码防火墙等多重保护措施来保障安全，但关于如何专门针对工艺自动化操作过程中的安全问题仍需深入探讨。此外随着速度提升及进一步完善QOS也得到了改善。
综上所述，以何天为背景下的Industrial Ethernet System显示出巨大的优势，不仅适用于各种类型但还会迅速崛起成为最具敞开性的Industrial Control Network结构之一。但某些场景如汽车调试机床由于恶劣工作条件、极高实时精确度要求等因素并不宜采用这种方式，而当前情况下还是难忘替代现场总线作为唯一标准直至未来长期内预计会是一种混合式组合运用各类Networks模式。在未来的日子里，我们期待看到越来越多的人加入这项革命般的大事，为我们带来更多惊喜！
