以太网在工业自动化领域的应用及研究

摘要：随着我国科技技术的不断进步，互联网技术的技术也进入了一个崭新阶段，其中，以太网也因其良好的兼容性、传输速度快、易于安装、低耗能等特点在自动化领域得到了广泛运用。本文主要介绍了以太网的运用优势，并针对应用过程中存在的问题提出科学、合理的解决方案。以太网是统一现场总线、特别是高速现场总线标准的希望，其正在改变着传统的工业自动化结构，新型的网络集成化现场总线控制系统，促进工业自动化领域通信的良性发展，这对促进社会的和谐发展也具有重要意义。本文主要阐述了新型互联网模式以太网在工业自动化领域的应用以及未来的发展方向。

关键词：以太网、工业自动化、自动化、互联网、计算机

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（A）-00

1.工厂的企业信息系统简介

近年来，我国的科技技术不断进步，其中，计算机通信技术迅速发展，互联网的运用已经扩展到各行各业，在一定程度上推动了我国的经济向前发展。在工业自动化领域，为了适应时代的发展，已经逐步摒弃了过去人工或机器控制工厂生产系统的模式，工业的生产、管理系统已经全面与互联网接轨，自动化系统结构正发生着巨大变化，目前正在完善网络集成自动化为基础的企业信息系统，目的就是提高企业的生产效率，为企业赢得更大的经济效率，从而加强企业在市场上的综合竞争力。就目前的情况来看，工业自动化领域的信息系统属于分层式网络结构，所谓网络分层式，即通过信息技术构建网络平台对工厂的生产控制、现场监控、生产管理以及市场营销等一整套的工厂生产管理系统，对工厂的生产、管理、产品营销进行全方位的只能控制。当然，由于有信息高端技术的全程把关，很大程度上降低了工厂的所面临的生产以及营销风险，保证工厂的稳步、快速向前发展。目前，工业自动化领域中运用最多的网络当属以太网，以太网良好的兼容性、传输速度快、易于安装、低耗能等特点，其能对生产现场进行高等控制与优化计算、显示等，由于运行速度非常快，保证了工厂的生产效率。现在，以太网还逐步发展成了具备高标准的现场总线控制，能够与Internet网互联，从而能够对生产现场以及管理进行更好，更快速是控制，同时具备很高的安全性能。

2.以太网在工业自动化中的应用优势

2.1以太网是自动化产业应用最广泛的网络

现在，随着互联网技术的不断渗透，工业自动化领域也紧跟时代的发展，逐步在完善自身生产、管理系统，目的是为实现与互联网相互合作，打造全方位的智能生产管理控制系统，利用网络平台实现对工厂产品的生产、管理以及营销，提供企业的生产效率。就目前来说，工业自动化领域使用最多的通信网络就是以太网，具有价格低、多种传输介质可选、高速度、易于组网应用等优点，同时，以太网在自动化领域使用了很多年，已经具备比较完善的生产管理系统，现场的操作人员也已经具备了丰富的操作经验，这是其它通信网络不可比拟的，其自然成为工业自动化领域使用最广泛的通信网络。

2.2易与Internet连接

近几年来，互联网迅速发展，Windows、Unix等操作系统逐渐在通信、传输数据等领域一度处于主导地位，成为人们工作、生活必不可少的一部分。很快，互联网就已经不再局限于通信领域的发展，逐渐向各个领域进军，电子商务也在这一时期出现并得到快速发展，企业的生产营销管理观念也随之变化，不再局限于现实中的营销模式，而是逐渐向虚拟的网络平台上发展，并取得了不错的收益。以太网的发展也异常迅速，其能够实现与Internet快速链接，帮助企业的生产管理者走出办公室，通过Internet网对工厂的生产现场进行远程控制，第一时间了解工厂现场的情况。从某种程度上来说，正是因为以太网能够与Internet快速连接，才使得工厂的局域网不在局限于只对工厂现场进行控制，而是把工厂生产现场与整个行业环境联系起来，工厂的生产经营者也可以通Internet网及时了解行业信息，方便对工厂对未来的发展方向多出更准确的决策。

2.3与计算机技术同步发展

工业自动化领域在运用以太网的作为工厂生产管理控制网络的同时，也尝试着使用过其他的通信网络，其他通信网络在引进的同时能够实现对工厂的全面控制。但如今信息技术更新换代速度非常快，其他通信网络智能满足一时的要求，而往往发展缓慢，跟不上信息技术发展步伐，从而相继被市场淘汰。而以太网在这方面有着绝对优势，其具备高标准的现场总线控制，可以克服现场总线不能与计算机网络技术同步发展的弊端，在以太网对工厂生产现场进行控制的同时，能够避免现场总线技术游离于计算机网络技术的发展之外，两者的发展相互促进，以太网能够实现与计算机技术发展的高度同步。

3.以太网在工业自动化系统中的应用发展

3.1提高以太网的确定性和实时性

现在，以太网在工业自动化领域已经得到了广发运用，其为工业自动化的行业发展起着重要的推动作用。但现在计算机通信技术快速发展，以太网要想紧跟时代步伐，还需要对其构建的局域网系统做进一步的完善，包括提高以太网的确定性和实时性两方面。现在可以通过利用交换技术实现对两者的提高，即构建一个带交换机的工业以太网系统，有了交换机以后，以太网可以通过其具备的优先权来安排数据包在交换器中的发送顺序，系统通过点对点模式进行数据发送，不会出现碰撞，从而大幅度提高其网络的稳定性。另外，交换器可以支持多端口之间的同时通信，可以实现对不同速率的网络连接，且相容性佳，提高了以太网的实时性。

3.2工业以太网工业自动化系统领域的产品研发

在未来，以太网的发展应该不止局限于生产现场的控制以及管理，而是向开发一系列的行业产品方向进发，目前已经有PC-BASED 方案和 ON-CHIP 设备等产品，在很大程度上提高了以太网的稳定性、实时性以及确定性。以后，以太网要不断致力于研发行业高端产品，实现办公室与生产现场的终端控制，方面生产经营者对生产现场进行管理。

4.结语

综上所述，以太网在工业自动化领域中具有应用广泛、易与Internet连接总线配备标准化等优势，为推动我国工业产业的发展做出了一定的贡献。但我国以太网应用到工业领域起步比较晚，距离国际上的先进水平还有一定差距，因此，相关企业要引起重视，不断提高以太网在工业自动化中的运用水平，为促进我国的经济发展做出应有的努力。

参考文献

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