Industrial Ethernet Benefits Can Bus Fault Fixing
以太网(Ethernet)技术支持几乎所有网络协议，因此在数据信息网络中得到了广泛应用，拥有高速传输、高效能耗、便于安装、良好兼容性、高敞开性和支持多种设备等优势。随着网络技术的发展和工业控制领域对网络功能的要求不断提高，以太网正逐渐进入工业控制领域，形成了新的以太网控制网络技术。工业以太网的敞开性使得工业控制网络与企业信息网络之间实现无缝整合，具有不可比拟的优势。
以太网由于其高传输速度、低能耗、易于安装以及良好的兼容性，在商业系统中被广泛选用。近年来，以太网已开始进入操控领域，并形成了新型的以太网操控网络技术。这主要是因为工业自动化系统向分布式智能化方向发展，开放透明的通信协议成为必然要求。
将Ethernet技术引入到工业操控领域，其优势显而易见：1. 以太网是一个完全开放、全数字化的网络，它遵循标准化协议，使得不同厂商设备能够轻松互联；2. 以太网能够实现无缝连接Industrial Control Network和Enterprise Information Network，从而构建企业级管控一体化全开放Network，如图2所示；3. 硬件成本较低，因为Ethernet 技术已经成熟，被厂商高度重视并得到广泛支持，有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择；4. 通讯速率高，可以满足企业信息系统规划扩展及复杂程度增加对信息量需求增长，有时甚至需要音频视频数据传输，现在10M/100M快速乙特兰正在普及，千兆乙特兰技能也日益成熟，而10G乙特兰正在研究，其速率远超当前现场总线；5. 可持续发展潜力巨大，在这个瞬息万变信息时代，企业生存与发展将依赖于一个快速有效通讯管理Network，这保证了Ethernet 技术不断向前发展。
然而，以太 网在 Industrial Control 领域面临一些挑战，其中最重要的是：1. 实时性的问题：使用CSMA/CD介质访问方法，其本质上无法提供真正实时性能。一条总线上的节点平等竞争总线，这种方式难以满足Industrial Control 对实时性的要求，这也是它进入工控范畴的一个瓶颈;2. 适应Industrial 环境习惯与可靠性：设计用于办公室环境，由此需要抗干扰能力外观设计符合Industrial 现场要求;3 应用层协议适用性问题：现有Information Network 中应用层协议定义不适用于Industrial Process 控制中的Real-time Communication;4 实际安全与Network 安全问题: 使用TCP/IP 协议可能会遭受病毒黑客攻击;5 QOS(Quality of Service) 问题: 工作信号不仅限于数字模拟量，还包括Audio及Video 信号，对QOS 有更高要求。
随着Network 技术进步，上述问题已经或部分得到解决。1 近期出现了快速交换式Ehternet 技术，它采用全双工通讯，无需CSMA/CD避免冲突，同时可以方便地实现优先级机制最大利用带宽确保最佳实时性能;2 生产商针对不同的环境进行抗干扰措施，使其更加符合Industry 需求;3 用户可以根据需要增减TCP/IP 协议栈别还有制定更符合Industry 需求 的Network 协议规范;4 设备生产商提供特殊为抗击恶劣环境制造且有防护性能强大的Ehternet 设备及其连接件处理实际安全问题，以及采取暗码加密防火墙等多重保护措施提升安全管理但对于Industrial Automation 操作Network 安全仍需深入探讨解决方案。
6 随着通讯速度提升和Protocol 完善度提高,QoS 问题也有所改善。
相较之下, Industrial Ethernet control systems 在多个 industrial control domains 显示出显著优势，并且随着集成电路、industrial Ethernet 和嵌入式Internet 技术研究进一步深入，将基于Ehternet 的 industrial control networks 日益接近，并成为未来最具开放性的 industrial control network 架构。这类新型network 体系，与现场总线在Ehternet 方面的演进相呼应，对传统 industrial control network 带来了革新，为 Industrial automation domain 带来新的天地。但目前汽车control system 和数控机床这样的极端条件下虽然请求极高但实践上很难直接应用到这些地方。在未来趋势看来, Industrial Ethernet 无疑会继续占据Control level，但至少短期内不会完全取代现场总线作为单一标准。在相当长的一段时间里现有的现场总线仍将存在，最可能的情况是并行运作一种混合式操作系统。
