试析工业领域发展中以太网的应用

摘要：以太网，是目前应用最为广泛的局域网络技术，随着计算机技术的不断完善和普及，以太网网络已经逐渐深入到各个领域，有效的提升了办公效率和通信效率，促进了社会经济的快速发展。工业领域较强对以太网的应用进和优化，对于工业生产来说也具有非常重要的意义。本文就工业领域发展中以太网的应用展开分析和论述，指出了当前以太网在工业领域中应用的主要问题，并提出了合理的改善策略，希望对于我国工业发展起到一定的借鉴作用。

关键词：工业领域；以太网；问题；措施

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 17-0000-02

随着我国科学技术的不断发展，计算机信息技术的普及和广泛应用，很大程度上提升了信息传输效率和办公效率，成为现代企业发展过程中不可缺少的重要通讯媒质。以太网，由美国施乐公司研制，是目前应用最广的局域网络通讯技术，推动以太网在工业领域中的发展和应用，能够有效解决工业现场的不确定和实时性等问题，促进工业生产活动的顺利开展。目前，以太网在工业领域中的开发和研究，越来越受到人们的关注，是未来工业发展的主要方向。

1 以太网的优势分析

1.1 技术成熟。以太网是目前应用最为广泛的局域网络通信技术，采用统一的互联网协议TCP/IP，技术方面的成熟，为以太网的普及和应用提供了非常可靠的保障。目前，以太网在大多行业中都得到了非常广泛的应用，被广大用户所熟悉，普及率非常高。

1.2 通讯效率高。以太网同其他通信技术相比，在通讯效率方面存在非常大的应用优势。随着科学技术的不断发展，以太网的传输效率发生了非常大的改善，从10mibs/s到100mibt/s，到目前的10Gbit/s的以太网传输效率，能够有效满足不同用户对以太网系统的需求，保证了以太网的应用和普及。

1.3 价格低廉。价格低廉，是以太网系统的另一重要优势，以太网的大量普及，除了以太网系统良好的使用效果之外，便是由于以太网的硬件价格低廉所致。不同环境中以太网系统的应用，必须要由以太网网卡做支持，目前，以太网网卡的价格只相当于profibus以及FF等现场总线网卡价格的十分之一，有效的提升了以太网的市场竞争力。

2 工业领域应用以太网所面临的问题分析

2.1 确定性。以太网主要由载波侦听多路访问介质来实现对数据的检测和控制，这样的访问控制防止，存在一定的滞后性，导致数据的不确定性，对于工业领域正常生产行为的开展和控制是十分不利的，这样致命的弱点，容易给工业生产带来较高风险，是工业领域发展和应用以太网所面临的主要障碍。为解决以太网的不确定性，一般来说，可以采用主干线连接多个交换机的方式，通过交换机将网络切分成多个网段，避免通信资源的冲突和争夺，从而保证信息的有效获取和传播。同时在进行网络规划工作时，应该尽可能多的将传输数据的节点设备连接在同一台交换机上，这样能够有效保证数据的本地网络传输，降低各网段以及主干网络的符合，从而使网络数据传输过程中的冲突性和延迟性大大降低，确保网络通信工作的有效开展。

2.2 适应性。以太网，主要应用于办公环境，用以保证办公区域内信息的有效传输，确保日常工作的正常开展。以太网应用于工业生产，必须要对以太网开展相关的调整和改良工作，使以太网能够充分适应全新的工作环境，以提升工业生产活动的有效进行。以太网在工业生产现场环境的应用，必须要解决鲁棒性、电磁干扰等问题。目前，较为可行的解决措施主要是提升以太网相关零部件的产品性能，比如，提高产品的强度、防潮效果、温度适应性以及抗干扰性等特性，对产品的材质和生产工艺进行适当的调整和改善，从而保证以太网的有效建设，促进以太网的正常运行。此外，以太网在工业生产现场环境中安装时，必须根据实际情况采用相对应的安装措施和安装流程，以保证以太网的作用效果。

2.3 传输距离问题。以太网系统主要针对于办公环境设计，办公环境中的信息传输距离有限，因此，以太网系统传输速度较快，但信息传输距离存在一定的局限性，一般来说，10mbit/s的以太网络，每一段双绞线的长度控制在100m以内，如果是100mbit/s的以太网，由于传输速度的增加，每一段的双绞线的长度就会随之缩短。因此，为保证良好的数据传输效果，提升以太网络信号的传输距离，应该适当控制中继器的数量，使传输距离得到有效延长，如果中继器的数量在4个左右，则传输具体能够延长到500左右，有效保证了以太网的实际使用效果，提升了以太网络的环境适应性。

2.4 网络安全问题。以太网的安全问题对于工业生产来说具有非常重要的意义。企业生产过程中，会存在一定的隐私信息，如果隐私信息不慎泄露，将很容易影响到企业的市场竞争力，导致企业经济效益的下降。因此，以太网在工业领域应用过程中，必须要加强对网络安全的重视，采取合理的方法来解决网络安全问题。为保证以太网的网络安全，需要充分利用网络自身所提供的安全防护手段，即网络设备访问控制以及数据访问控制，并加强对防火墙的应用和引进，以有效防止病毒以及木马对以太网络的入侵，避免重要信息的泄露，确保以太网络的正常运行。

2.5 协议问题。以太网的正常运行，必须由统一的应用层协议做支持。以太网中包括了物理层、数据链路层、网络层以及传输层，还包括了会话层、应用层和表示层等多种高等层次，这些层次的运行需要由良好的应用层协议进行合理的规范，保证相关环节的有效运行。目前，RFC组织文件中的FTP、HTTP、Telnet等协议，对用户的操作进行了合理的规范和约束，但目前并没有完整的工业网络协议对工业领域以太网进行有效的约束和控制。因此，工业领域应用以太网技术，必须要制定统一的应用层技术规范。在进行统一协议制定时，可以参考IEC等相关技术标准，在应用层上增加用户层协议，加快工业领域以太网协议的开发，保证以太网在工业生产中的合理应用。

2.6 供电问题。以太网正常运行，也需要良好的供电手段做支持，以保证相关功能的实现，发挥必要的数据传输能力。总线供电的合理利用，能够充分保证以太网的供电效果，保证数据有效传输的同时，确保能源的正常输送。总线供电，采用特殊的供电技术，使连接到工业生产现场的电缆具备数据信号传输以及电力能源输送的双重能力，降低生产环境中的线路复杂度，降低线路的维修难度。工业领域中应用以太网的过程中，应该加强对总线供电技术的应用，以充分解决以太网信号传输和用电问题。

2.7 安全问题。以太网应用过程中，必须要重视以太网系统以及工业生产现场安全的安全问题，保证以太网行使正常工作的同时，避免以太网对生产环境的影响，尤其是在易燃易爆的工业环境中运行时，必须要加强对使用安全的重视和控制。将以太网植入工业生产现场时，可以对以太网系统采用隔离手段，将以太网的现场设备和线路进行气密、密封和浇封措施，使以太网设备同现场环境充分隔离，避免电火花等危险因素对生产环境的影响，保证现场环境安全以及以太网系统的安全。

3 总结

以太网，是作为目前应用最为广泛的局域网络通信技术，具有非常广阔的发展前景。工业领域中加强对以太网络的应用，能够有效提升企业对工业生产现场的控制和监测，提高企业的生产效率，并能够做到对生产环境的有效分析和评估，保证企业的稳定发展。在实际应用过程中，必须要认真解决传输距离、传输效率以及传输质量等因素，从而真正实现以太网在工业领域中的有效利用，促进我国工业产业的健康发展。

参考文献：

[1]程小劲，韩向东.以太网在工业控制领域应用的关键问题研究[J].机床与液压，2008，10.

[2]尹天文，阮于东.总线技术在低压电器领域的应用与发展[J].低压电器，2009，6.