工業乙太網是在乙太網技術和TCP/IP的技術上發展延伸出來的一種現場匯流排技術。其作用就是為不同的廠商裝置的相容和互相操作提供一種通用的標準通訊協議。

現在的控制系統和工廠自動化系統，乙太網的應用像PLC一樣越來越普遍，為什麼乙太網會引入工業控制裡來，它有哪些優勢呢？

首先乙太網是應用最廣泛的計算機網路技術，基本所有的計算機語言都可以對其進行再開發。

做自動化的都知道，傳統的現場匯流排通訊速率是比較慢的，最高的也就能達到10M左右。而乙太網就不一樣了，百兆的通訊速率普及開來，甚至1G/s的技術逐漸成熟，能夠實時滿足工業控制對乙太網頻寬的需求。

隨著乙太網的發展，其應用無所不在任何一臺能上網的計算機都能夠瀏覽工業控制的資料，解除了地域上的障礙。

主要就是實現了乙太網對控制系統的可能性，例如物聯網、人工智慧等技術的發展。為其通訊提供可靠的頻寬和效能，而且通訊協議的靈活性非常之高。

工業乙太網是基於IEEE 802.3(Ethernet)的強大的區域和單元網路。工業乙太網， 提供了一個無縫整合到新的多媒體世界的途徑。企業內部網際網路(Intranet)，外部網際網路(Extranet)，以及國際網際網路(Internet) 提供的廣泛應用不但已經進入今天的辦公室領域，而且還可以應用於生產和過程自動化。繼10M波特率乙太網成功執行之後，具有交換功能，全雙工和自適應的100M波特率快速乙太網(Fast Ethernet，符合IEEE802.3u的標準)也已成功執行多年。採用何種效能的乙太網取決於使用者的需要。通用的相容性允許使用者無縫升級到新技術。

所謂工業乙太網是基於國際標準IEEE802.3強大的開放式區域和單元網路，工業乙太網可以應用於現代化工廠生產和過程的自動化，從而實現了從管理到控制的網路一體化。透過工廠內部的網際網路和外部的網際網路以及國際的網際網路這三者實現了無縫化的對接。工業乙太網的電氣網路傳輸距離可達到1500米，如果用光纖網路的話可以達到200千米，工業乙太網採用了全雙工和自適應的通訊方式，其標準網速可以達到100Mb/s。工業乙太網將控制網路整合到資訊科技中，並且使用了TCP/IP協議。

首先，工業乙太網引入到工業控制領域後，透過全開放的，全數字化的網路可以透過網路TCP/IP協議實現不同廠家的裝置可以實現互聯互通操作。其次，工業乙太網的第二個作用是可以實現工業控制的網路化和工業資訊的網路化，並把二者實現無縫的對接。最終可以實現工廠管控一體化的開放式網路。再次，由於工業乙太網的技術比較成熟，並且軟硬體的成本和執行成本比較低，能為工廠企業節約很多成本。最後，工業乙太網的網速快，可達100Mb/s，能夠滿足企業的海量的資訊要求，也能夠滿足較複雜程度的控制。總之工業乙太網以價格低，網速穩定可靠、通訊速率很高，在硬體和軟體的選擇上餘地較多深受企業的歡迎。

乙太網（Ethernet），是基於幀的計算機局域組網技術，是區域性區域形成的網路，範圍一般在幾千米之內。

把乙太網英文單詞拆開看，Ether是以太的意思，net是網的意思。以太（Ether）是一個抽象的名詞，萌生於古希臘哲學，在物理學領域發展演變。以太說的是一種假設物質，即媒介物質。以太發展演變道路是曲折，經歷了發展壯大、衰落、滅亡，再復甦、再發展、再壯大、再衰落，過程的曲折說明人類對大千世界的認知水平是逐漸提高與完善的。網（net），指的是網狀，將區域性區域的東西透過以太連成一個整體，不再是孤零零的。

工業乙太網，是工業環境中的自動化控制和過程控制的乙太網。相比商用乙太網，傳輸速度更快、資源共享能力增強、可持續發展能力提高。它與商用乙太網是相容的，只是在設計、材料選用、產品強度、實用性和及時性、可靠性、可互操性、抗干擾性、本質安全方面等要以工業現場考慮為主，要求更加苛刻。

工業乙太網有什麼作用？

在企業，採用乙太網可以實現集中管理、分散控制。例如化工廠，現場有很多模擬量和開關量裝置，實現集中管理分散控制，那麼離不開工業乙太網，分散在廠區各個地方的裝置被連線起來，便於集中管理分散控制。現在工業自動化組網，採用工業乙太網交換機組網，這樣的網路開放性更好，擴充套件性曾強，增加了惡劣環境的適應能力。

工業乙太網雖然比傳統乙太網效能更加優異，但是基本的以太還是一樣的。傳輸媒介可以是光纖、雙絞線、同軸電纜作為以太。在工業領域，光纖通訊組網相比其它以太組網更加利於工業控制。光纖這種以太，可容納多樣的資訊，傳輸距離遠、抵禦不良訊號干擾能力強，從而提高了工業控制系統的工作效率，也提高企業的效益。

工業乙太網並不是新技術，與普通民用乙太網沒有兩樣，只不過是針對工業應用環境進行了可靠性強化。

1、面對惡劣的執行環境

（1）高溫度

工業執行環境，以及室外路邊或杆上裝置箱內，沒有資料機房那樣的穩定執行環境，沒有冷卻用的空調系統，需要交換機能夠在較高的溫度下正常執行。

（2）高溼度

資料機房有空調系統調節溼度，而工業場景和室外通車沒有這種條件，需要交換機能夠在高溼度工況下工作。

（3）高粉塵

機房環境下容易保證空氣中的粉塵在極低水平，而工業環境和室外很難保證交換機執行環境空氣的清潔，需要交換機執行在生產過程中的粉塵中，或者執行在室外的灰塵之中。

交換機的散熱風扇口、操作面板、資料線介面、控制線介面等等，必須在結構上滿足防護粉塵的要求，甚至需要無風扇設計。

（4）腐蝕性氣體防護

工業執行環境，尤其是化工企業，腐蝕性氣體會損壞交換機內部線路、介面電氣連線、線纜連線頭電氣連線性等等，需要在交換機結構設計上考慮這些問題。

（5）防爆要求

化工、油氣、井下瓦斯環境下，對交換機有防爆要求，要達到本安標準，就需要有針對性的結構設計。

2、工業交換機網路系統要滿足工業執行環境要求

（1）工業化網路是執行系統的基礎設施

工業交換機應用不僅是一臺交換機的事情，而是為完成工業化整體功能而建設的一個網路系統。

透過網路系統連線的不只有交換機，還有伺服器、控制電腦、現場控制器、控制匯流排、感測器、執行機構等等，因此需要通盤考慮工業交換機與這些部分的互連都要滿足複雜環境的下可靠執行的要求。

比如伺服器、電腦等都是加強型的，能夠適應惡劣的環境。

網路拓撲的可靠性設計需要採用冗餘、環路/多環、多路由等技術。

（2）應對電磁相容性、接地、靜電等其它問題

工業環境除了環境惡劣，電磁干擾對交換機的影響不可忽視，會影響資料傳輸的準確性。

接地是任何電氣系統、弱電系統都不能不重視的，交換機之間長線傳輸帶來的接地問題要透過系統設計減少複雜性，比如光纖替代銅纜等。

靜電防護也是系統性的，從接地、結構設計、介面設計等方面進行系統化考慮。