对于工业以太网的介绍：优点和不同类型

[导读]关于工业以太网（industrial Ethernet），了解它和以太网的不同之处吗？接触到的各种产品是否有用到工业以太网接口？关注他的发展趋势了吗？这篇文章，带你了解一下工业以太网的起源、三种主流工业以太网及其应用。

工业以太网用于工厂自动化、楼宇自动化和许多其他工业应用。与标准以太网相比，工业以太网的主要优势在于确定性的实时数据交换和小于1 ms的同步循环时间。

用户不能使用标准以太网介质访问控制(MAC)来实现大多数工业以太网标准；相反，需要专用的应用特定型集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)，因为以太网帧作为“直通”接收，指在首个以太网端口正在接收帧的同时，一个专用的工业以太网MAC硬件模块已在处理该帧并将其传输到第二个以太网端口。快速转发的方式可实现以太网帧小于1 μs的端口至端口延迟。

由于信息技术的飞速发展，通信已经成为实时控制邻域的关键，建立一个统一、开放的通信标准的需求已经迫在眉睫，但是已有的现场总线并不能满足这一需求。
虽然同一种现场总线是具有互换性和互操作性的，但是不同现场总线之间的兼容性是较差的、之间的通信是比较困难的，中间还需要网关来实现两种协议的转换。这样下来，成本较高，设备复杂，带来很大的不便。

Beckhoff Automation发明的以太网控制自动化技术(EtherCAT)，自2003年以来一直在EtherCAT技术集团旗下公司发展壮大。在技术方面，EtherCAT是一种控制器和器件网络体系结构，如图1所示。EtherCAT器件具有两个以太网连接器来支持简单的线路拓扑。一个EtherCAT网络可支持多达65,535个EtherCAT器件。

EtherNET/IP:采用以太网的物理层、数据链路层及TCP/IP协议。是一种主要由罗克韦尔自动化公司提供的广泛应用的应用层工业以太网协议。允许工业设备交换时间紧要的应用信息，如传感器，执行器，机器人等。由于其采用标准以太网交换，可支持无限数量的节点。其主要功能有3个，一是实时控制：基于控制器或智能设备内所存储的组态信息，通过网络通信中的状态变化来实现实时控制；二是网络组态：通过总线即可实现对同层网络的组态，也可以实现对下层网络的组态；三是数据采集：可基于既定节拍或应用需要来方便地实现数据采集。

由于提供的工业协议数量众多，产品制造商尚未定义通用的工业以太网标准，呈碎片化。许多领先的制造商已定义一种特定的工业以太网标准来满足他们的需求，这些标准通常是从他们现有的基于串行的现场总线之一衍生出来的。

为产品添加工业以太网标准，并认证通信接口具有挑战性。大多数制造商需要支持多种工业以太网协议，以使用不同的标准将其设备出售给客户。为产品添加多种以太网标准的一种方法是为每个工业以太网标准创建单独的印刷电路板(PCB)模块，将其中一个模块插入主板。但是交换协议需要更改硬件，会使产品材料清单(BOM)更为复杂且需要生成多个PCB模块和多芯片源解决方案。

为解决这一问题，设计人员可使用诸如Sitara Arm处理器之类的产品，这些应用处理器具有集成的PRU-ICSS，可运行多协议工业以太网。回顾本解决方案的主要区别和优势，可通过演示视频了解更多有关多协议支持的信息并获取软件。

PRU在器件运行时加载工业以太网协议固件。有PRU-ICSS协议固件版本可用于EtherCAT、Profinet、以太网/IP、高可用性无缝冗余-并行冗余协议(HSR-PRP)；Sitara处理器在处理器SDK中内设工业以太的网(CC-Link IE)Field basic的控制和通信链路，无需任何FPGA或ASIC。

协议固件执行诸如快速转发处理等实时关键任务。

HK-DIMETIX激光测距传感器：这是一款可以选择工业以太网接口PROFINET、EtherNET/IP和EtherCAT的激光测距传感器。目前测距类型传感器分为以下几类：超声波测距传感器，激光测距传感器，红外线测距传感器，24GHZ雷达传感器。