以太网与现场总技术.doc

以太网与现场总线技术 作者： 出处： 中国自动化网 崔 丽 [ 2004-12-29 13:55 ]/182/1894682.shtml 【导读】以太网在工厂管理层、车间监控层将成为主流技术。 【摘要】本文就以太网在自动化领域应用现状及前景、以太网与现场总线技术等热点问题，从技术比较出发，发表了个人看法。本文认为：以太网在工厂管理层、车间监控层将成为主流技术，与互连网技术结合是未来eManufactory技术基础; 【关键词】以太网 现场总线 PLC : 以太网及TCP/IP通信技术在IT行业获得了很大的成功, IT行业应用中首选的网络通信技术。近年来，由于国际现场总线技术标准化工作没有达到人们理想中的结果，以太网及TCP/IP技术逐步在自动化行业中得到应用，并发展成为一种技术潮流。 IT技术结合，与互连网Internet技术结合，成为未来可能的制造业电子商务技术、网络制造技术雏形。大多数专家们对自动化技术这种发展趋势给予肯定的评价。另一个方面，即以太网能否在工业过程控制底层，也就是设备层或称为现场层广泛应用？ ,从以太网与现场总线的技术比较出发,谈谈个人看法。 1. 以太网指的是什么 IEEE 802.3及TCP/IP技术? ,有必要先澄清一下这几个基本术语的含义。笔者查阅了有关资料，现将有关“以太网”、IEEE 802.3及TCP/IP相关的技术背景摘要如下: 1 以太网: 1975年: 美国施乐 Xerox 公司的Palo Alto研究中心研制成功[METC76]，该网采用无源电缆作为总线来传送数据帧，故以传播电磁波的“以太 Ether ”命名。 1981年：美国施乐 Xerox 公司+数字装备公司 Digital +英特尔 Intel 公司联合推出以太网 EtherNet 规约[ETHE80] 1982年：修改为第二版，DIX Ethernet V2 DIX Ethernet V2”所描述的技术。 2 IEEE802.3 80年代初期: 美国电气和电子工程师学会IEEE 802委员会制定出局域网体系结构, 即IEEE 802参考模型. IEEE 802参考模型相当于OSI模型的最低两层: 1983年：IEEE 802 委员会以美国施乐 Xerox 公司+数字装备公司 Digital +英特尔 Intel 公司提交的DIX Ethernet V2为基础，推出了IEEE802.3 IEEE802.3又叫做具有CSMA/CD 载波监听多路访问/冲突检测 的网络。CSMA/CD是IEEE802.3采用的媒体接入控制技术，或称介质访问控制技术。 : IEEE802.3 以“以太网”为技术原形，本质特点是采用CSMA/CD IEEE802.3略有区别。但在忽略网络协议细节时, 人们习惯将IEEE802.3称为”以太网”。 IEEE 802 有关的其它网络协议： IEEE 802.1—概述、体系结构和网络互连，以及网络管理和性能测量。 IEEE 802.2—逻辑链路控制LLC。最高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口。 IEEE 802.3—CSMA/CD网络，定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规范。 IEEE 802.4—令牌总线网。定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规范。 IEEE 802.5—令牌环形网。定义令牌传递环形网的MAC子层和物理层的规范。 IEEE 802.6—城域网。 IEEE 802.7—宽带技术。 IEEE 802.8—光纤技术。 IEEE 802.9—综合话音数据局域网。 IEEE 802.10—可互操作的局域网的安全。 IEEE 802.11—无线局域网。 IEEE 802.12—优先高速局域网 100Mb/s 。 IEEE 802.13—IEEE 802.14—有线电视 Cable-TV .1 概述、体系结构、网络互连、网络管理、性能测试。 802.1P 802.1Q 802.1X 增强网络安全的协议（2002年6月24日《计算机世界》网络通信版，D18版）。 802.2 逻辑链路控制LLC；不工作。 802.3 CSMA/CD定义CSMA/CD总线网的介质访问控制MAC和物理层规范。 802.3ae 万兆（10G）以太网规范。只能使用光纤传输。宽带波分复用WWDM 802.3af PoE，2003年6月提出的可以在现有的5类线以太网上为一些用户设备（如IP电话、无线网络接入点AP、安全网络摄象机以及其它一些基于IP的设备）在提供数据传输的同时，还为用户设备提供直流电供电能力，这是一个新的以太网规范。（参见中国计算机报网络与通信C9版，《PoE抛掉电力线》一文） 802.3D 防止网络形成循环以及相同数据包在网络中往返传送并消耗带宽的的生成树运算法则。 8