一 工业以太网的概念

　　目前工业以太网已从信息层渗透到控制层和设备层，开始成为现场控制网络的一员。如果把和工业控制有关的以太网内容都考虑的话，则可把工业以太网的概念延伸开去，使之具有广义性。按照以太网在控制领域的应用现状，可以归纳为3个方面：

　　 (1)与其他控制网络结合的以太网
　　 以太网正逐步向现场级深入发展，并尽可能和其他形式的网络融合，这是工业以太网所面临的重要课题。但以太网和TCP/IP协议原本就不是面向控制领域的，在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、适用环境等诸多方面与成熟的自动化解决方案(如PLC、DCS、FCS)相比有很大差异，要想做到完全意义上的融合是很困难的。因此控制工程网版权所有，其他控制形式与以太网保留各自优点、互为补充，是目前以太网进入控制领域的最常见的应用方案。

　　 (2)专用的工业以太控制网络
　　 且把它视作狭义的工业以太网，采用了和普通以太网不同的一些专有技术，用以太网的结构实现现场总线所具备的控制功能。传统以太网采用总线式拓扑结构和CSMA/CD通信控制方式，在实时性要求较高的场合下

，重要数据的传输过程会产生传输延滞，这个现象被称为以太网的不确定性。这是影响以太网长期无法直接进入过程控制领域的重要原因之一，真正意义上的工业以太网应该能很好地解决实时性的问题。  
　　 此外控制工程网版权所有，尽管工业以太网与普通以太网一样符合IEEE802.3标准www.cechina.cn，但是由于工业以太网设备的工作环境与办公环境存在较大差别，所以工业以太网设备要求能工作在较宽温度范围内、封装牢固(抗振和防冲击)、导轨安装、电源冗余、24VDC供电等。另外，用以太网完成控制网络解决方案必须满足可靠性方面的需要。

　　 (3)嵌入式以太网控制
　　 随着信息技术的发展，楼宇、工厂乃至家庭都开始大量安装以太网来共享信息，这些通用以太网灵活方便，费用低廉，与Internet自然结合。因为Internet的原因，这一类结构将肯定获得快速的增长。
  
　　 嵌入式Internet是当前网络应用的热点，就是通过Internet，使所有连接网络的设备彼此互通互联：从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。这些设备一般通过局域网和Internet相连，而不会直接拨号上网。在以太网占局域网统治地位的今天，一种嵌入式的、支持TCP/IP的网络控制器将成为这些设备进入局域网乃至因特网的基础。但这种由普通以太网构成的局域网在应用层上不能满足实时通信、复杂的工程模型组态以及设备间的高可互操作性，也不能满足工业现场某些方面的特殊要求，如本质安全、恶劣环境、可靠性等。它主要是使通用以太网能接纳带串行通信口的现场设备，达到数据采集和监控的目的。

       二 工业以态网控制系统的3种设计方案

       1. 以太网与控制网络的集成系统  

　　企业网络一般包含处理企业管理与决策信息的信息网络和处理企业现场实时测控信息的控制网络两部分。信息网络一般处于企业中上层，处理大量的变化多样的信息控制工程网版权所有，具有高速、综合的特征。控制网络主要位于企业中下层，处理实时的、现场信息，具有协议简单、容错性强、安全可靠、成本低廉等特征。

　　 因此控制工程网版权所有，企业网络是控制网络与信息网络的集成，实现集成、统一的企业网络成为企业综合自动化与信息化的努力目标。  

　　 按照这个目标CONTROL ENGINEERING China版权所有，可以在以太网基础上将控制网络与信息网络统一构建，设计一种混合控制的网络结构，典型系统如图1所示。
 

　　 该系统由现场总线、PLC、嵌入式控制系统、工业控制计算机、工作站、数据库服务器、文件服务器、网关设备、交换式以太网组成。根据混合程度和控制功能的强弱，其具体的物理结构和实现存在很大的差异。

　　 系统以交换式集线器或网络交换机为中心，包括数据库服务器和文件服务器，采用星型拓扑结构。

　　 以太网络交换机有10Mb/s、25Mb/s和100Mb/s等带宽端口，一般通过100Mb/s的网络交换机端口连到服务器，以满足工业PC、PLC、嵌入式控制器、工作站等频繁访问服务器时对网络宽带的要求。监视工作站用于监视控制网络工作状态，如要求监视工作站具有多媒体功能，可接入25Mb/s端口。控制设备可以是一般的工业控制计算机系统、现场总线控制网络、PLC、嵌入式控制系统等。一般的工业控制计算机系统通过以太网卡接入网络交换机或交换式集线器；现场总线控制网络通过数据网关与以太控制网络互联；PLC的接入有两种情况：(1)带有以太网卡的PLC可通过以太网接入网络