您可能熟悉以太網(wǎng)-一種允許計(jì)算機(jī)（通常在辦公室，學(xué)?；蛏虡I(yè)環(huán)境中）共享文件，瀏覽互聯(lián)網(wǎng)以及訪問(wèn)連接到網(wǎng)絡(luò)的打印機(jī)和其他硬件的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。以太網(wǎng)是為高速數(shù)據(jù)傳輸而開(kāi)發(fā)的，高效，簡(jiǎn)單，靈活。而且，它可以說(shuō)是世界上最廣泛采用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這些因素以及低廉的實(shí)施成本使以太網(wǎng)成為適用于工業(yè)環(huán)境的有吸引力的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

然而，在工業(yè)設(shè)置中使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的一個(gè)基本問(wèn)題是，用于路由和傳送數(shù)據(jù)的TCP/IP協(xié)議本身并不提供許多自動(dòng)化和處理應(yīng)用中所需的實(shí)時(shí)，確定（保證）性能。但以太網(wǎng)中使用的物理硬件可以。工業(yè)應(yīng)用需要一種新的實(shí)時(shí)協(xié)議，旨在使用以太網(wǎng)的物理層，這些物理層還可以提供機(jī)器控制器，傳感器，執(zhí)行器和其他設(shè)備之間的確定性通信。在此前提下，開(kāi)發(fā)了工業(yè)以太網(wǎng)。

以太網(wǎng)由IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.3定義，并指定網(wǎng)絡(luò)功能的物理和數(shù)據(jù)鏈路層。TCP/IP是在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層之上使用的一套協(xié)議，用于通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信。TCP是傳輸控制協(xié)議，可確保數(shù)據(jù)包完全無(wú)差錯(cuò)地傳送。IP是Internet協(xié)議，它根據(jù)IP地址路由數(shù)據(jù)包。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧由多個(gè)層組成，每個(gè)層處理數(shù)據(jù)傳輸和管理的某個(gè)方面。工業(yè)以太網(wǎng)基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的物理和數(shù)據(jù)鏈路層，具有某些修改，包括-在某些情況下-不同的傳輸和應(yīng)議。

工業(yè)以太網(wǎng)是指一組基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)硬件（物理和數(shù)據(jù)鏈路層）和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（網(wǎng)絡(luò)和傳輸層）以及專有應(yīng)用層的以太網(wǎng)協(xié)議。應(yīng)用層協(xié)議可確保傳輸正確的數(shù)據(jù)，并確保在特定操作所需的時(shí)間和地點(diǎn)接收數(shù)據(jù)。

與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)允許文件共享和訪問(wèn)辦公室中的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的方式相同，工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議允許控制器訪問(wèn)工廠車間中的驅(qū)動(dòng)器，PLC，工作站和I/O設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)。

工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議采用三種方法之一來(lái)提供基于以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的確定性。第一個(gè)這樣的架構(gòu)-稱為標(biāo)準(zhǔn)軟件/標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)-使用帶有TCP/IP協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，但頂層（應(yīng)用程序）層內(nèi)置了機(jī)制以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信。以太網(wǎng)/IP基于此架構(gòu)。

另一種架構(gòu)-稱為開(kāi)放式軟件/標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)-使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)層和新的（標(biāo)準(zhǔn)）協(xié)議來(lái)管理對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)，并同步從每個(gè)節(jié)點(diǎn)（設(shè)備）發(fā)送的數(shù)據(jù)，以確保首先發(fā)送優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)POWERLINK使用此架構(gòu)。

工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議使用的第三種架構(gòu)-稱為開(kāi)放式軟件/改進(jìn)型以太網(wǎng)-基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)硬件，但使用新協(xié)議和附加的互補(bǔ)硬件來(lái)確保確定性。SERCOSIII和PROFINETIRT都使用這種架構(gòu)，但使用不同的硬件和傳輸機(jī)制。

除了這些架構(gòu)修改之外，工業(yè)以太網(wǎng)通常還需要比標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)中使用的更強(qiáng)大的硬件（如電纜和連接器），以承受大多數(shù)工業(yè)環(huán)境中的惡劣環(huán)境條件。許多工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用還需要仔細(xì)屏蔽，接地和濾波，以處理出廠設(shè)置中常見(jiàn)的電磁干擾（EMI或噪聲）。

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