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        工業(yè)以太網(wǎng)向企業(yè)提供了寶貴的財富和機遇，所需要的只是一個共用基礎(chǔ)設(shè)施。這提供了一個全面共用布線的前景，有機會使公司將信息技術(shù)與加工/制造結(jié)合起來。

1、以太網(wǎng)在工廠中的應用

與大多數(shù)的技術(shù)一樣，工廠自動化包含復雜的機器、環(huán)境和使其運行的通信網(wǎng)絡(luò)。

簡而言之，自動化使一個控制器，通過某種介質(zhì)（雙絞線、同軸電纜、光纖、無限節(jié)點）向機器發(fā)送電氣信號、光信號或無線信號，機器通過對信號進行響應而執(zhí)行某些機械操作。由于具備高水準的計算機、加工設(shè)備、機器人，以及通信網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議，自動化的程度已經(jīng)非常先進，可以完成從生產(chǎn)消費性產(chǎn)品、控制公用設(shè)施到保護軍事防衛(wèi)系統(tǒng)的任何工作。

車間和加工工程有太多高質(zhì)量的系統(tǒng)可供選擇。工程師指定設(shè)備和相應的控制系統(tǒng)，在大多數(shù)情況下，這些設(shè)備與控制系統(tǒng)與其它協(xié)議或網(wǎng)絡(luò)不能互用。例如，在任何一個制造廠中，可能有幾個自動化控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)分布在各個工作單元中。

此外，還存在多數(shù)以TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）以太網(wǎng)協(xié)議為基礎(chǔ)的局域網(wǎng)（LAN），從而便于辦公室通信。到目前為止，將所有這些開放式甚至專有網(wǎng)絡(luò)連接起來需要非常多的努力，盡管這不是最有效的使用資源的方式，企業(yè)仍然努力獲得可成功和效益。

綜合來說，今天的以太網(wǎng)協(xié)議可用于提供辦公室通信以及高水準的自動化操作，例如控制、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。來自各個制造商的基于工業(yè)以太網(wǎng)的自動化設(shè)備最終將會互聯(lián)互通。利用工業(yè)以太網(wǎng)，工程師可以將節(jié)點混合并匹配到工作單元，如果將來自一個供應商的計算機與來自另兩個供應商的激光打印機和來自第三哥供應商的LAN交換機匹配起來一樣簡單。

工業(yè)以太網(wǎng)向企業(yè)提供了寶貴的財富和機遇，所需要的只是一個共用基礎(chǔ)設(shè)施。這提供了一個全面共用布線的前景，有機會使公司將信息技術(shù)與加工/制造結(jié)合起來。工業(yè)以太網(wǎng)節(jié)點具有通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠程訪問的能力。數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量控制和制造物流均可實時下載到ERP（企業(yè)資源計劃）中。此外，客戶與其供應商之間的通信將會更有效率。展望未來，工業(yè)以太網(wǎng)是一個完全順暢運行的企業(yè)的一個組成部分，其中語音、數(shù)據(jù)、制造、安全和樓宇自動化系統(tǒng)全部通過一個集中的基礎(chǔ)設(shè)施進行。

但是，要是大部分目標得以實現(xiàn)，必須增強以太網(wǎng)產(chǎn)品的性能（或經(jīng)過工廠證明）。在辦公室中，RJ45、Cat 5e/6連接器、交換機和UTP電纜被廣泛認為是良好的選擇之一。在工業(yè)環(huán)境中進行布線和連接時，標準RJ45插座和插頭不能適應車間的惡劣環(huán)境：高溫、強烈的振動條件、感應磁噪音、水洗過程、油污、污染物和很多其它條件。但是對于銅纜應用，RJ45接口仍然時以太網(wǎng)物理層設(shè)計的標準。

工業(yè)以太網(wǎng)解決方案就是解決了以上問題。此產(chǎn)品范圍包括工業(yè)以太網(wǎng)RJ45隔艙式連接器、轉(zhuǎn)接線和不銹鋼面板。隔艙式連接器符合針對以太網(wǎng)/TP的ODVA(Open Devicenet Vendor Association,開放設(shè)備網(wǎng)絡(luò)供應商協(xié)會）規(guī)范等標準，如ODVA的CIP――針對工業(yè)以太網(wǎng)大通用工業(yè)協(xié)議，隔艙式連接器具有IP67級別。

工業(yè)級電纜也是非常重要的一部分。由于油和溫度等級，標準單股或多股UTP電纜的護套需更大口徑以作現(xiàn)場端接或不同長度的跳線。

 

ODVA指定的連接器廣泛應用于世界各地，因為它正被引入TIA（電信行業(yè)協(xié)會）和其他針對類似工業(yè)以太網(wǎng)認可文檔的歐洲標準委員會。

展望未來，預計完全的端對端解決方案是安裝的核心。這些解決方安定核心是IP級機柜。

因為工業(yè)以太網(wǎng)尚處于初級階段，公共架構(gòu)（或拓撲結(jié)構(gòu)）仍然處于在定義過程之中。在很多情況下，以太網(wǎng)交換機，無論是專為車間而強化的交換機還是用于辦公室環(huán)境的交換機，都位于地面上的控制機柜中。控制機柜為交換機提供IP和NEMA級別的保護。盡管此類架構(gòu)是可行的，但可能不是最有效的，視設(shè)備、設(shè)計等而定。將自動化交換機集中到一個區(qū)域?qū)蠼粨Q機與其控制的實際設(shè)備之間必須要有足夠長的布線。將交換機帶入工作區(qū)是將來拓撲結(jié)構(gòu)的方向。為此，必須防止交換機受到工作區(qū)面臨的極為惡劣的環(huán)境影響。IP66和IP54的機柜，外形相對緊湊，特別適合不同位置的安裝，是這個問題的解決方案。機柜提供所選交換機的DIN軌道安裝、電源、可選風扇/溫度調(diào)節(jié)裝置以及預配置的工業(yè)以太網(wǎng)隔艙式RJ45連接器密封管――如果需要，可用作工業(yè)用配線架。這些機柜具有斷電上鎖/標記（lock-out/tag-out）安全機制，以確保交換機不會被取得。

整個網(wǎng)絡(luò)的可靠性取決于支持網(wǎng)絡(luò)的布線基礎(chǔ)架構(gòu)的完整性和牢固性，必須考慮到網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境、設(shè)計和將來的需要，配合成熟的技術(shù)合作伙伴構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)將對天衣無縫的開發(fā)與性能提供支持。

PACT程序包括：Rockwell Automa-tion Encompass、Cisco Systems、Panduit和Belden

2 工業(yè)以太網(wǎng)布線基礎(chǔ)架構(gòu)

布線基礎(chǔ)架構(gòu)包括銅纜和光纜、連接器和線纜管理系統(tǒng)通過這些設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)信號，如果此系統(tǒng)不能按要求進行操作，信息流將受到干擾，嚴重的會導致信息流的停止。在確定、設(shè)計和安裝布線系統(tǒng)的細節(jié)上，留意和防止關(guān)鍵的連接組件出現(xiàn)故障導致工業(yè)網(wǎng)絡(luò)停止運行。

在惡劣的環(huán)境中建議采用的元件見表1。

3 工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)

Cisco正在研發(fā)高級工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)解決方案，以便用于未來采用IP技術(shù)的車間。

 

4 工業(yè)以太網(wǎng)電纜基礎(chǔ)架構(gòu)

DataTuff R 工業(yè)以太網(wǎng)Cat 5e電纜

7923A 屏蔽和非屏蔽
7929A 捆綁線對電纜
7921A 抗壓
7928A 耐油
7918A 抗紫外線陽光照射
7919A 厚重的護套

工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性取決于電纜基礎(chǔ)架構(gòu)。為了幫助確保卓越的車間性能，Belden公司已經(jīng)開發(fā)除針對包括油和陽光、溫度變化、磨損與變形、EMI/RFI惡劣環(huán)境的電纜解決方案等。

ControlLogix 　 靈活的架構(gòu)
PowerMonitor 基于以太網(wǎng)TCP/IP技術(shù)
ProcessLogix 將自動化系統(tǒng)組件集成在一起

5 以太網(wǎng)/IP網(wǎng)絡(luò)

符合開放設(shè)備網(wǎng)絡(luò)供應商協(xié)會（ODVA）以太網(wǎng)/IP協(xié)議，Rockwall Automations EtherNet/IP將商業(yè)性現(xiàn)有以太網(wǎng)與DeviceNet和ControlNet網(wǎng)絡(luò)中采用的相同開放工業(yè)自動化協(xié)議結(jié)合起來。解決方案包括用于以太網(wǎng)系統(tǒng)的軟件、模塊、網(wǎng)關(guān)和控制器。