以太网和工业以太网有什么区别?

工业以太网系统必须比办公室以太网更强大。
以太网,特别是工业以太网最近已成为制造业中的热门行业术语。虽然相似,但它们都具有不同的特性和优点。本文将探讨以太网和工业以太网是什么以及它们的区别。

什么是以太网?

以太网最初是在20世纪70年代开发的,后来被标准化为IEEE 802.3。以太网是IEEE 802.3所涵盖的一组局域网(LAN)产品,IEEE 802.3是一组电气和电子工程师协会(IEEE)标准,它定义了有线以太网媒体访问控制的物理层和数据链路层。1 这些标准还描述了配置以太网网络的规则以及网络元素如何相互协作。2
以太网允许计算机通过一个网络连接 - 没有它,当今现代世界中的设备之间的通信是不可能的。以太网是电线和电缆系统的全球标准,可以通过组织的单一网络连接多台计算机,设备,机器等,以便所有计算机可以相互通信。以太网最初只是一根电缆,可以在一个网络上连接多个设备。现在,可以根据需要将以太网网络扩展到新设备。以太网现在是世界上最受欢迎和广泛使用的网络技术。3

工业以太网如何工作

 
 
 
 
图1
图1.工业设置中需要这种先进技术,以确保正确发送和接收特定的制造数据。如果使用瓶子灌装设备的示例,工业以太网自动化技术能够通过网络发送灌装数据,以确保瓶子按预期填充。
 
使用以太网时,数据流被分成较短的部分或帧,每个部分包含特定信息,例如数据的源和目的地。这些数据对于网络根据需要接受和发送数据是必要的。
以太网技术的其他术语包括:
  • 介质:在现代以太网技术中,介质是双绞线或光纤布线,以太网设备连接以提供数据传输的路径
  • 细分:单个共享媒体。
  • 节点:附加到段的设备。
标准以太网能够以10 Mbps至100 Mbps的速度发送数据。千兆以太网是IEEE 802.3标准下使用的术语,用于描述以1 Gbps速率传输的以太网速度。千兆以太网首先通常用于骨干网络传输以及高性能或高容量服务器。但是,随着时间的推移,桌面连接和PC已经能够支持它。

以太网的其他信息

PC Magazine解释说,以太网不要与Wi-Fi以太网使用电缆连接计算机和设备相混淆。4 几乎每个对网络或LAN连接的引用都是以太网。

什么是工业以太网?

工业以太网就像听起来一样 - 以太网应用于工业环境,通常需要更坚固的连接器,电缆,以及最重要的 - 更好的确定性。为了实现更好的确定性,工业以太网将专用协议与以太网结合使用。目前比较流行的工业以太网协议是PROFINET ®,EtherNet / IP的®,EtherCAT的®,SERCOS III,和POWERLINK ®。
使用工业以太网,数据传输速率范围从10 Mbps到1 Gbps。5 但是,100 Mbps是工业以太网应用中最常用的速度。
 
 
 
图2
图2.工业以太网需要办公室中使用的以太网系统中未见的其他注意事项。工厂地板上的制造设备暴露于不同的温度,振动和其他可能令人不安的噪音。

这个怎么运作

PROFINET和EtherCAT等工业以太网协议以某种方式修改标准以太网,以确保不仅可以正确发送和接收特定的制造数据,而且还可以在需要数据执行特定操作时按时发送和接收。例如,使用工业以太网自动化技术的灌装设备能够通过网络发送灌装数据,以确保瓶子按预期填充。当瓶子装满时,将通过网络发送停止填充命令,实时自动化报告。6
消息人士称,这样的信息在办公环境中并不那么重要。如果网页丢失,用户只需点击刷新按钮即可。然而,在工厂中,一个小问题可能变成一场灾难 - 公司不能花时间让某人注意到错误并手动按下按钮。然而,工业以太网自动化网络可以感知装瓶过程中的错误并自动停止过程,从而防止浪费时间,产品和金钱。

以太网和工业以太网之间的其他差异

Real Time Automation报道,以太网可用于更多办公室,而不是工业环境。办公室以太网设计用于基本级别,而工业以太网可以考虑多个级别并应用于更重型的环境。
工业以太网更适合处理工厂噪声,工厂过程需求和更恶劣的环境,甚至能够更好地响应工厂的数据冲突。
电缆和连接器在工业以太网技术方面也可能不同。例如,实时自动化报告称,工业环境中使用的连接器不是基本的卡入式锁定机制。由于环境较为粗糙,需要较重的锁定机构。在重载应用中也经常需要密封连接器。
商用或办公以太网和工业以太网之间的布线也可能不同。轻型工业电缆可能比普通以太网电缆具有更高的护套质量。并且,正如预期的那样,重型电缆周围的护套和使用的金属也提高了质量,使其更耐用。
在确定工业以太网并将其与以太网分离时,确定性是一个重要因素。标准以太网本身不具有确定性7, 但工业环境需要确定性。他们需要在特定时间发送和接收数据包,并且他们需要保证每次都会传送数据。这是因为工业环境中设备之间的数据丢失或数据延迟可能以灾难状态结束,例如生产过程中的一个主要缺陷。在选择部署哪种类型的以太网解决方案时,这种实时信息传输通常是公司的主要决定因素。公司需要评估他们的具体需求,并确定哪种以太网解决方案最适合他们的组织。

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