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摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，工业自动化的发展也越来越完善。工业革命是自动化技术的助产士，正是由于工业革命的需要，自动化技术才冲破了卵壳，得到了蓬勃发展。同时自动化技术也促进了工业的进步，如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，成为提高劳动生产率的主要手段。自动化技术发展的需求是从单机控制向工厂自动化FA、系统自动化方向发展，工厂自动化FA要求应用数字通信技术实现工厂信息纵向的透明通信。
关键词：以太网；工业自动化领域；应用现状；发展前景
引言
随着信息技术的发展，自动化技术的发展也出现了新的改革，逐渐形成了集成网络的自动化工业信息系统。以太网具有良好的兼容性、传输速度快、易于安装、低耗能等优点，支持CT即IP协议。除此之外，还可以支持当前流行的其他网络防议。在信息技术的完善和发展下，以太网在自动化工业领域应用中有着更加广阔的应用前景。
1工业以太网的特点和优势
1.1以太网的特点
以太网技术最早由Xerox开发，后经数字设备公司、lntel公司联合扩展，于1982年公布了以太网规范。IEEE802.3就是A以这个技术规范为基础制定的。按ISO开放系統互联参考模型的分层结构，以太网规范只包括通信模型中的物理层与数据链路层。工业以太网技术源于普通以太网技术，为了促进以太网在工业领域的应用，国际上成立了工业以太网协会，工业自动化开放网络联盟等组织，目标是在世界范围内推进工业以太网技术的发展、教育和标准化管理，在工业应用领域的各个层次运用以太网。美国电气电子工程师协会（IEEE）也正着手制定现场装置与以太网通信的标准。这些组织还致力于促进以太网迸人工业自动化的现场级，推动以太网技术在工业自动化领域和嵌人式系统的应用。工业以太网技术不仅包含了物理层与数据链路层的以太网规范，而且包含TCP/IP协议组，即包含网络层的网际互联协议lP、传输层的传输控制协议TCP、用户数据包协议UDP等。有时甚至把应用层的简单邮件传送协议SMTP、域名服务DNS、文件传输协议FTP、再加上超文本链接HTTP、动态网页发布等互联网上的应用协议都与以太网这个名词捆绑在一起。以太网是TCP/IP使用最普遍的物理网络，实际上TCP/IP技术支持各种局域网络协议，包括：令牌总线、令牌环、FDDI（光纤分布式数据接口）、SLIP（串行线路IP）、PPP（点到点协议）、X2.5数据网等。以太网+TCP/IP作为办公网、商务网在IT行业中独霸天下，其技术特点主要适合信息管理、信息处理系统。但为什么近年来会逐步向自动化行业发展，形成与现场总线技术竞争的局面。
1.2以太网的优势
以太网具有良好的兼容性、传输速度快、易于安装、低耗能，同时具有可靠稳定的运行经验，是一种基于CT即IP协议的开放式网络。以太网和1nternet之间的连接是非常的简单，对企业的生产和营销环节带来了较为明显的变革，尤其是在全球一体化的当今企业，采用以太网技术实现工业自动化生产的现场监控促进了生产效率的增大。保障了工业自动化企业发展的全局战略，使电子商务的发展得到了进一步的发展。以太网在一定程度上避免了现场总线通信协议通信效率低的弊端，可以实现工业控制和工作自动化网络的完美连接。计算机网络技术与以太网的相互结合，可以实现现场监控工作，在工业自动化领域的应用越来越广泛。通过以太网在工业自动化领域的引入，为未来后续的控制系统发展提供了相应的基础，用户在进行技术升级的过程中，不必再进行独自研究投入，这是当前拥有的其他总线技术不可比拟的。随着现代智能技术和机器人技术的发展，对通讯网络性能和带宽的要求逐渐提高，通信协议灵活性的要求也提高了，对于这些要求均可以以由以太网满足。
2以太网在工业自动化领域中的应用现状
车间级生产信息集成：主要由专用生产设备、专用测试设备、条码器、PC机及以太网络设备组成；主要功能是完成车间级生产信息及产品质量信息的管理。管理层信息网络：即支撑工厂管理层MIS系统的计算机网络。主要完成如ERP的信息系统。SCADA系统：特别是一些区域广泛、含有计算机广域网技术、无线通信技术的SCADA系统，如城市供水或污水管网的SCADA系统、水利水文信息监测SCADA系统等。个别的控制系统网络：个别要求高可靠性和一定实时性的分布式控制系统也采用以太网+TCP/IP技术，并获得很好的效果；如发电厂的计算机监控系统。（1）采用以太网作为现场总线，可以保证现场总线技术的可持续发展。由于以太网的广泛应用，使它的发展一直受到广泛的重视和大量的技术投人，保证了以太网技术的不断发展。如果工业控制领域采用以太网作为现场总线，将保证技术上的可持续发展，并在技术升级方面无需独自的研究投入。（2）由于以太网是应用最广泛的计算机网络技术，它也受到硬件开发商的高度重视，这使得以太网系统的设计有广泛的硬件产品可供选择。
3以太网在工业自动化领域中的发展前景
由于连接简单、能扩展现有设备而无任何不利影响、实现办公室和生产现场等不同区域的联网、通过Internet或ISDN实现公司范围的通信等优越性，以太网在工业自动化领域已经得到比较广泛的应用，而且应用深度和广度还在不断地扩大。目前的应用主要集中在以控制为中心的结构，要深入到现场设备级还有许多工作要做，诸如：①以太网交换技术需进一步发展，达到适合现场设备的要求；②高速价廉的以太网基通信芯片的研究开发；③尽管ISA的MLT委员会正在研究如何将本安的光纤电缆应用到以太网，但本安问题还没有解决；④真正世界范围的工业以太网标准还没有最终产生。但无论如何，在现场级设备级联网中，现场总线有转向以太网发展的趋势。有专家认为，还需2～5年时间，EthernetTCP/IP可能会大规模地应用到现场总线，约需要5年时间研制出无论价格和性能都适合现场设备需要的以太网连接器。为了促进工业以太网的快速发展，国际上成立了工业以太网协会（industrialethernetassociation），并与美国ARCAdvisoryGroup，AMRresearch研究中心和GartnerGroup等机构合作开展工业以太网关键技术的研究。Ethernet将会十分迅速地进入工业控制系统的各级网络。
结语
总之，我国在以太网应用于工业领域方面的研究开发刚刚起步，还有大量的工作要做。诸如以太网在现场设备中的应用研究、基于以太网的智能芯片的开发等等，上海作为东部经济、文化、教育的中心，信息发达，科研院所繁多，科技势力雄厚，而且还有诸如上海自动化仪表股份有限公司、上海威尔泰工业自动化股份有限公司等企业，具有丰富的经验，上海有足够的能力研究以太网在工业自动化领域的应用，应该将以太网的工业应用研究开发纳入战略规划。
参考文献：
[1]魏亚军.工业以太网在冶金自动化控制系统中的应用[J].机械管理开发，2016（1）.
[2]姚琳.工业以太网概述及方案简介[J].电子设计技术，2015（8）.
关键词：以太网；工业自动化领域；应用现状；发展前景
引言
随着信息技术的发展，自动化技术的发展也出现了新的改革，逐渐形成了集成网络的自动化工业信息系统。以太网具有良好的兼容性、传输速度快、易于安装、低耗能等优点，支持CT即IP协议。除此之外，还可以支持当前流行的其他网络防议。在信息技术的完善和发展下，以太网在自动化工业领域应用中有着更加广阔的应用前景。
1工业以太网的特点和优势
1.1以太网的特点
以太网技术最早由Xerox开发，后经数字设备公司、lntel公司联合扩展，于1982年公布了以太网规范。IEEE802.3就是A以这个技术规范为基础制定的。按ISO开放系統互联参考模型的分层结构，以太网规范只包括通信模型中的物理层与数据链路层。工业以太网技术源于普通以太网技术，为了促进以太网在工业领域的应用，国际上成立了工业以太网协会，工业自动化开放网络联盟等组织，目标是在世界范围内推进工业以太网技术的发展、教育和标准化管理，在工业应用领域的各个层次运用以太网。美国电气电子工程师协会（IEEE）也正着手制定现场装置与以太网通信的标准。这些组织还致力于促进以太网迸人工业自动化的现场级，推动以太网技术在工业自动化领域和嵌人式系统的应用。工业以太网技术不仅包含了物理层与数据链路层的以太网规范，而且包含TCP/IP协议组，即包含网络层的网际互联协议lP、传输层的传输控制协议TCP、用户数据包协议UDP等。有时甚至把应用层的简单邮件传送协议SMTP、域名服务DNS、文件传输协议FTP、再加上超文本链接HTTP、动态网页发布等互联网上的应用协议都与以太网这个名词捆绑在一起。以太网是TCP/IP使用最普遍的物理网络，实际上TCP/IP技术支持各种局域网络协议，包括：令牌总线、令牌环、FDDI（光纤分布式数据接口）、SLIP（串行线路IP）、PPP（点到点协议）、X2.5数据网等。以太网+TCP/IP作为办公网、商务网在IT行业中独霸天下，其技术特点主要适合信息管理、信息处理系统。但为什么近年来会逐步向自动化行业发展，形成与现场总线技术竞争的局面。
1.2以太网的优势
以太网具有良好的兼容性、传输速度快、易于安装、低耗能，同时具有可靠稳定的运行经验，是一种基于CT即IP协议的开放式网络。以太网和1nternet之间的连接是非常的简单，对企业的生产和营销环节带来了较为明显的变革，尤其是在全球一体化的当今企业，采用以太网技术实现工业自动化生产的现场监控促进了生产效率的增大。保障了工业自动化企业发展的全局战略，使电子商务的发展得到了进一步的发展。以太网在一定程度上避免了现场总线通信协议通信效率低的弊端，可以实现工业控制和工作自动化网络的完美连接。计算机网络技术与以太网的相互结合，可以实现现场监控工作，在工业自动化领域的应用越来越广泛。通过以太网在工业自动化领域的引入，为未来后续的控制系统发展提供了相应的基础，用户在进行技术升级的过程中，不必再进行独自研究投入，这是当前拥有的其他总线技术不可比拟的。随着现代智能技术和机器人技术的发展，对通讯网络性能和带宽的要求逐渐提高，通信协议灵活性的要求也提高了，对于这些要求均可以以由以太网满足。
2以太网在工业自动化领域中的应用现状
车间级生产信息集成：主要由专用生产设备、专用测试设备、条码器、PC机及以太网络设备组成；主要功能是完成车间级生产信息及产品质量信息的管理。管理层信息网络：即支撑工厂管理层MIS系统的计算机网络。主要完成如ERP的信息系统。SCADA系统：特别是一些区域广泛、含有计算机广域网技术、无线通信技术的SCADA系统，如城市供水或污水管网的SCADA系统、水利水文信息监测SCADA系统等。个别的控制系统网络：个别要求高可靠性和一定实时性的分布式控制系统也采用以太网+TCP/IP技术，并获得很好的效果；如发电厂的计算机监控系统。（1）采用以太网作为现场总线，可以保证现场总线技术的可持续发展。由于以太网的广泛应用，使它的发展一直受到广泛的重视和大量的技术投人，保证了以太网技术的不断发展。如果工业控制领域采用以太网作为现场总线，将保证技术上的可持续发展，并在技术升级方面无需独自的研究投入。（2）由于以太网是应用最广泛的计算机网络技术，它也受到硬件开发商的高度重视，这使得以太网系统的设计有广泛的硬件产品可供选择。
3以太网在工业自动化领域中的发展前景
由于连接简单、能扩展现有设备而无任何不利影响、实现办公室和生产现场等不同区域的联网、通过Internet或ISDN实现公司范围的通信等优越性，以太网在工业自动化领域已经得到比较广泛的应用，而且应用深度和广度还在不断地扩大。目前的应用主要集中在以控制为中心的结构，要深入到现场设备级还有许多工作要做，诸如：①以太网交换技术需进一步发展，达到适合现场设备的要求；②高速价廉的以太网基通信芯片的研究开发；③尽管ISA的MLT委员会正在研究如何将本安的光纤电缆应用到以太网，但本安问题还没有解决；④真正世界范围的工业以太网标准还没有最终产生。但无论如何，在现场级设备级联网中，现场总线有转向以太网发展的趋势。有专家认为，还需2～5年时间，EthernetTCP/IP可能会大规模地应用到现场总线，约需要5年时间研制出无论价格和性能都适合现场设备需要的以太网连接器。为了促进工业以太网的快速发展，国际上成立了工业以太网协会（industrialethernetassociation），并与美国ARCAdvisoryGroup，AMRresearch研究中心和GartnerGroup等机构合作开展工业以太网关键技术的研究。Ethernet将会十分迅速地进入工业控制系统的各级网络。
结语
总之，我国在以太网应用于工业领域方面的研究开发刚刚起步，还有大量的工作要做。诸如以太网在现场设备中的应用研究、基于以太网的智能芯片的开发等等，上海作为东部经济、文化、教育的中心，信息发达，科研院所繁多，科技势力雄厚，而且还有诸如上海自动化仪表股份有限公司、上海威尔泰工业自动化股份有限公司等企业，具有丰富的经验，上海有足够的能力研究以太网在工业自动化领域的应用，应该将以太网的工业应用研究开发纳入战略规划。
参考文献：
[1]魏亚军.工业以太网在冶金自动化控制系统中的应用[J].机械管理开发，2016（1）.
[2]姚琳.工业以太网概述及方案简介[J].电子设计技术，2015（8）.