摘要：本文通過對傳統(tǒng)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的深入分析，提出了一種新型的控制網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)——結(jié)構(gòu)化的交換式工業(yè)以太網(wǎng)。分析了該系統(tǒng)的特點(diǎn)，探討了交換式以太控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的關(guān)鍵技術(shù)。 關(guān)鍵詞：控制網(wǎng)絡(luò)；以太網(wǎng)；信息網(wǎng)絡(luò)；分布式智能 [align=center][b]Research Of Exchanged Industrial Ethernet-Based XiYabin,MaYongGuang，LinYongJun[/b] （Industry Process Simulation&Control Laboratory,North China Electlic Power University BaoDing 07l003．China）[/align] Abstract：This article passes to the thorough analysis of the traditional industry control network．put forward a kind of new control network system construction－－structural exchanged industrial ethernet．Analyzed the characteristics of that system．probes tile structural exchanged industrial ethernet is applied in the key technique of the industry the spot． Keywords：control network；Ethernet；information network；Distributed Intelligence 0 引言 信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展正深刻地改變著人們的工作方式和生活方式，特別是對企業(yè)的信息化和自動化發(fā)展也產(chǎn)生著巨大的影響。企業(yè)的信息化，能夠有效提高企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理質(zhì)量與效率，從而提高企業(yè)的市場競爭能力與可持續(xù)發(fā)展能力。在企業(yè)信息化和自動化領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的結(jié)合，孕育了控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生。企業(yè)信息化的發(fā)展，迫切需要一個(gè)開放的、統(tǒng)一的、有效的、并且具有較強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力的網(wǎng)絡(luò)通信平臺來支撐。以太網(wǎng)具有傳輸速度高、低耗、易于安裝和兼容性好等優(yōu)點(diǎn)，由于它支持幾乎所有流行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所以在商業(yè)系統(tǒng)中被廣泛采用。但足傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用總線式拓樸結(jié)構(gòu)和多路存取載波偵聽碰撞檢測（CSMA／CD）通訊方式，在實(shí)時(shí)性要求較高的場合下，重要數(shù)據(jù)的傳輸過程會產(chǎn)生傳輸延滯，這被稱為以太網(wǎng)的“不確定性”。研究表：商業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)應(yīng)用中的傳輸延滯在2－30ms之間，這是影響以太網(wǎng)長期無法進(jìn)入過程控制領(lǐng)域的重要原因之一。本文將對此以及其它工業(yè)以太網(wǎng)巾的關(guān)鍵技術(shù)作了一定的研究。 1 傳統(tǒng)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 從總體結(jié)構(gòu)上來講，傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)可分為三個(gè)層次：管理層、監(jiān)控層和現(xiàn)場設(shè)備層。其結(jié)構(gòu)示意圖如下所示： [align=center] 圖一 傳統(tǒng)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)[/align] 管理層、控制層、設(shè)備層三層各層功能如下： ●管理層。主要是辦公自動化系統(tǒng)，同時(shí)從監(jiān)控層提取有關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)用于制定綜合管理決策。管理層一般使川通用以太網(wǎng)，方便操作，并可連入外部網(wǎng)絡(luò)。 ●監(jiān)控層。從現(xiàn)場設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)，完成各種控制、運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測、報(bào)警和趨勢分析等功能，另外還包括控制組態(tài)的設(shè)計(jì)和下裝。監(jiān)控層的功能一般由上位計(jì)算機(jī)完成，一方面，它通過擴(kuò)展槽中網(wǎng)絡(luò)接口板與現(xiàn)場總線相連，協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信；另一方面，通過專門的現(xiàn)場總線接口（轉(zhuǎn)換器）實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線網(wǎng)段與以太網(wǎng)段的連接。其關(guān)鍵技術(shù)是以太網(wǎng)與底層現(xiàn)場設(shè)備網(wǎng)絡(luò)間的接口，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場總線協(xié)議與以太網(wǎng)協(xié)議的轉(zhuǎn)換，保證數(shù)據(jù)包的正確解釋和傳輸。監(jiān)控層除上述功能外，還為實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制利遠(yuǎn)程操作優(yōu)化提供支撐環(huán)境。 ●設(shè)備層。現(xiàn)場設(shè)備以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的形式掛接在現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)上，依照現(xiàn)場總線的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備采用功能塊的結(jié)構(gòu)，通過組態(tài)設(shè)汁，完成數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、溫度壓力補(bǔ)償、PID控制等各種功能；此外，通過智能轉(zhuǎn)換器對傳統(tǒng)檢測儀表電流電壓進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換和補(bǔ)償。 2 控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別與集成的必要性 控制剛絡(luò)技術(shù)源于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與一般的信息網(wǎng)絡(luò)有很多共同點(diǎn)，但又有不同之處和獨(dú)特的地方。 由于工業(yè)控制系統(tǒng)特別強(qiáng)調(diào)可靠性和實(shí)時(shí)性，所以，應(yīng)用于測量與控制的數(shù)據(jù)通信不同于一般電信網(wǎng)絡(luò)的通信，也不同于信息技術(shù)中一般計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信?？刂凭W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信以引發(fā)物質(zhì)或能盤的運(yùn)動為最終目的。用于測量與控制的數(shù)據(jù)通信的主要特點(diǎn)是：允許對實(shí)時(shí)的事件進(jìn)行驅(qū)動通信，具有很高的數(shù)據(jù)完整性，在電磁干擾和有地電位差的情況下能正常工作，多使用專用的通信網(wǎng)絡(luò)等。 控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的具體不同如下： ①控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性和系統(tǒng)響應(yīng)的實(shí)時(shí)性是控制系統(tǒng)最基本的要求。一般來說，過程控制系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間要求為0．01－0．5s，制造自動化系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間要求為O．5－2．0s，信息網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間要求為2．0～6．0s。在信息網(wǎng)絡(luò)的大部分使用中實(shí)時(shí)性是可以忽略的。 ②控制網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)調(diào)在惡劣環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?、可靠性?？刂凭W(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有在高溫、潮濕、振動、腐蝕，特別是電磁干擾等工業(yè)環(huán)境中長時(shí)間、連續(xù)、可靠、完整地傳送數(shù)據(jù)的能力，并能抗工業(yè)電網(wǎng)的浪涌、跌落和尖峰干擾。在可燃和易爆場合，控制網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)具有本質(zhì)安全性能。 ③在企業(yè)自動化系統(tǒng)中，由于分散的單一用戶要借助控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入某個(gè)系統(tǒng)，通信方式多使用廣播或組播方式：在信息網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)自主系統(tǒng)與另一個(gè)自主系統(tǒng)一般都建立一對一通信方式。 ④控制網(wǎng)絡(luò)必須解決多家公司產(chǎn)品和系統(tǒng)在同一網(wǎng)絡(luò)中相互兼容，即互操作性的問題。 目前，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)一般包含處理企業(yè)管理與決策信息的信息網(wǎng)絡(luò)和處理企業(yè)現(xiàn)場實(shí)時(shí)測控信息的控制網(wǎng)絡(luò)兩部分。信息網(wǎng)絡(luò)一般處于企業(yè)中上層，處理大量的、變化的、多樣的信息，具有高速、綜合的特征?？刂凭W(wǎng)絡(luò)主要位于企業(yè)中下層，處理實(shí)時(shí)的、現(xiàn)場的信息，具有協(xié)議簡單、容錯(cuò)性強(qiáng)、安全可靠、成本低廉等特征。 由此可見控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的集成十分必要，將為企業(yè)計(jì)算機(jī)綜合自動化CIPA（Computer Integrated Plant Automation）與信息化創(chuàng)造有利的條什。主要體現(xiàn)在下面幾點(diǎn)： （1）實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的信息集成，建立綜合實(shí)時(shí)信息庫，為企業(yè)優(yōu)化控制、生產(chǎn)調(diào)度、計(jì)劃決策提供依據(jù)。 （2）建立分布式數(shù)據(jù)庫管理功能，保證數(shù)據(jù)一致性、完整性和可操作性。 （3）實(shí)現(xiàn)對控制網(wǎng)絡(luò)工作的遠(yuǎn)程監(jiān)控、優(yōu)化調(diào)度及控制網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程診斷。 （4）實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程軟件維護(hù)與更新。 3 交換式工業(yè)以太網(wǎng) 基于以太網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)的采用正是為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的集成，克服以前各種控制系統(tǒng)的不足。以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線相比，其主要優(yōu)勢在于它能提供一個(gè)開放的基礎(chǔ)構(gòu)架，使企業(yè)從現(xiàn)場控制層到管理層實(shí)現(xiàn)全面的無縫信息集成；解決由于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上的鴻溝導(dǎo)致“自動化孤島”的問題。 針對工業(yè)控制系統(tǒng)的要求，結(jié)合商用網(wǎng)絡(luò)成熟的設(shè)計(jì)方法，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)結(jié)構(gòu)化的交換式工業(yè)以太網(wǎng)，整個(gè)系統(tǒng)完全基于Ethernet－TCP／IP的一體化設(shè)計(jì)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖二所示。 [align=center] 圖二 分布式以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖[/align] 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)以以太網(wǎng)交換機(jī)為中心，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、文件服務(wù)器。以太網(wǎng)交換機(jī)有1OMbps，25Mbps和1OOMbps等寬帶端口，一般通過1OOMbps網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)端口連到服務(wù)器，以滿足工業(yè)PC，PLC、嵌入式控制器、工作站等頻繁訪問服務(wù)器時(shí)對網(wǎng)絡(luò)寬帶的要求。 監(jiān)控單元完成對整個(gè)控制過程的監(jiān)控，參數(shù)設(shè)定等功能，如果要求監(jiān)控工作站具有多媒體功能，可接入25Mbps端口。 現(xiàn)場設(shè)備可以是一般的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)、PLC、嵌入式控制系統(tǒng)等。一般的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過以太網(wǎng)卡接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或交換式集線器；現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)與以太網(wǎng)互聯(lián)；PLC的接入有兩種情況，帶有以太網(wǎng)卡的PLC可通過以太網(wǎng)卡接入交換機(jī)，普通不帶以太網(wǎng)卡的PLC要通過485／232轉(zhuǎn)換及工業(yè)控制計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；嵌入式控制系統(tǒng)可通過嵌入式控制器自帶的以太網(wǎng)卡接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，可采用分段結(jié)構(gòu)，連成更大的網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)交換機(jī)及控制設(shè)備構(gòu)成相對獨(dú)立的控制子網(wǎng)。若干個(gè)控制子網(wǎng)互聯(lián)組成規(guī)模較大的控制網(wǎng)絡(luò)。 該控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： （1）分布式對等功能單元 控制系統(tǒng)按功能分為管理層、控制層兩層。管理層與傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的管理層無重大區(qū)別。控制層合并了原有的監(jiān)控層和設(shè)備層，取而代之的是根據(jù)功能和部門劃分的若干“單元”，各單元之間關(guān)系對等，單元內(nèi)部是相對獨(dú)立的實(shí)時(shí)控制區(qū)域?？刂乒δ芟路诺礁鳜F(xiàn)場控制單元的現(xiàn)場智能儀表和設(shè)備中，做到徹底的分散控制，提高了系統(tǒng)的靈活性、自治性和安全可靠性。 （2）分層式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，分為核心層、分布層二層。 核心層：為數(shù)據(jù)交換巾心，分布層設(shè)備之間的通信，其數(shù)據(jù)都通過該層進(jìn)行高速交換。核心交換設(shè)備為三層高速交換機(jī)；創(chuàng)建和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)路山表，實(shí)現(xiàn)不同功能單元或虛擬局域網(wǎng)子網(wǎng)之間的路由；實(shí)施訪問控制機(jī)制。 分布層：采用二層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)各功能單元內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換，交換機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備或下游交換機(jī)采用點(diǎn)－點(diǎn)／全雙工方式連接，使單元內(nèi)部主要設(shè)備都能獨(dú)享帶寬，從而保證系統(tǒng)通信實(shí)時(shí)性。 與扁平式網(wǎng)絡(luò)相比，分層式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有很大優(yōu)勢：（a）能有效分割網(wǎng)絡(luò)，成為較小的廣播域和沖突域，為終端設(shè)備提供更大的帶寬。（b）分層式結(jié)構(gòu)提高了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性，當(dāng)加入新的功能單元時(shí)，不會降低網(wǎng)絡(luò)的性能。（c）有利于故障排除，并限制故障影響。（d）使各功能單元成為對等關(guān)系，組成分布式通信系統(tǒng)。 （3）更高的開放性 基于Ethernet-TCP／IP的工業(yè)以太網(wǎng)，管理層和控制層使用相同的通信協(xié)議。本質(zhì)上，管理單元與現(xiàn)場控制單元及監(jiān)控單元可自由通訊，使上下層之間實(shí)現(xiàn)“無縫”集成；如果必要，管理層的決策單元可以直接獲得現(xiàn)場控制單元的數(shù)據(jù)，有利于提高綜合自動化決策速度；與此同時(shí)，管理層與控制層之間建立必要的訪問控制機(jī)制，保護(hù)現(xiàn)場控制單元和敏感部門的安全和通信的實(shí)時(shí)性。 由于采用得到廣泛應(yīng)用的開放標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議），各廠家的設(shè)備只要采用相同的協(xié)議，或通過智能轉(zhuǎn)換器，就能方便地集成在同一個(gè)系統(tǒng)中，提高了互連性和互可操作性，從而消除了不同自動化系統(tǒng)之間的“信息孤島”。 （4）高傳輸速率 一般來說，骨干鏈路采用100Mbps傳輸率，設(shè)備及終端接入鏈路使用10／100Mbps傳輸率；另外，分層式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可將功能單元的通信數(shù)據(jù)盡量限制在本地，節(jié)約了骨干鏈路帶寬，也減少了單元之間的廣播，提高了終端的帶寬。 4 交換式以太控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的關(guān)鍵技術(shù) ◆確保通信實(shí)時(shí)性。長期以來，以太網(wǎng)通信響應(yīng)的不確定性是它在工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備中應(yīng)用的致命弱點(diǎn)和主要障礙之一，而導(dǎo)致不確定性的主要原因是以太網(wǎng)訪問傳輸媒體的方法，這種方法容易產(chǎn)生“捕獲效應(yīng)”。交換式以太控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不但極大地提高了信道地利用率，更重要的是它能夠屏蔽傳統(tǒng)共享式以太網(wǎng)的時(shí)延不確定性，為它應(yīng)用于工業(yè)控制清除了主要障礙。然而，當(dāng)交換式以太控制網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大后，又出現(xiàn)了環(huán)路和廣播風(fēng)暴的問題。 ◆環(huán)路和廣播風(fēng)暴的解決方案。工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，很難保證其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中不包含閉合環(huán)路。但可以采用動態(tài)生成樹算法計(jì)算交換機(jī)的路由，從而避免環(huán)路對數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)路由造成的影響，同時(shí)增加了交換式以太控制網(wǎng)絡(luò)的健壯性和組網(wǎng)的方便性。 ◆對網(wǎng)絡(luò)安全性的支持。目前交換式以太控制網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)把傳統(tǒng)的3層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（即信息管理層、過程監(jiān)控層、現(xiàn)場設(shè)備層）合成一體，同時(shí)引入了一系列的網(wǎng)絡(luò)安全問題。除了引進(jìn)防火墻機(jī)制外，網(wǎng)絡(luò)小身對安全提供兩方面的支持：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備訪問控制和數(shù)據(jù)訪問控制。 ◆總線供電。所謂總線供電或總線饋電，是指連接到現(xiàn)場設(shè)備的線纜不僅傳送數(shù)據(jù)信號，還能給現(xiàn)場設(shè)備提供工作電源。采用總線供電可以減少網(wǎng)絡(luò)線纜，降低安裝復(fù)雜性與費(fèi)用，提高網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的易維護(hù)性。特別是在惡劣與危險(xiǎn)的場合，總線供電具有十分重要的意義。由于以太網(wǎng)以前主要用于商業(yè)計(jì)算機(jī)通信，一般的設(shè)備或工作站（如計(jì)算機(jī)）本身已具有電源供電，沒有總線供電的要求，因此傳輸媒體只用于傳輸信息。 ◆互操作性。互操作性是指連接到同一網(wǎng)絡(luò)上的不同廠家的設(shè)備之間通過同一的應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行通信與互用，性能類似的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)互換。作為開放系統(tǒng)特點(diǎn)之一，互操作性向用戶保證了來自不同廠商的設(shè)備可以相互通信，并且可以在多廠商產(chǎn)品的集成環(huán)境中共同工作。這一方面提高了系統(tǒng)的質(zhì)里，另一方面為用戶提供了更大市場選擇機(jī)會?；タ刹僮餍允菦Q定某一通信技術(shù)能否被廣大自動化設(shè)備制造商和用戶接受，并進(jìn)行大面積應(yīng)用的關(guān)鍵。 ◆網(wǎng)絡(luò)生存性。所謂網(wǎng)絡(luò)生存性，是指以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場控制時(shí)，必須具備較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)可用性。任何一個(gè)系統(tǒng)組件發(fā)生故障，不管它是否是硬件，都會導(dǎo)致操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、控制器和應(yīng)用程序以致于整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，則說明該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)生存能力很弱。因此，為了使網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時(shí)間最大化，需要以可靠的技術(shù)來保證在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和改進(jìn)時(shí)，系統(tǒng)不發(fā)生中斷。 ◆本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)。在生產(chǎn)過程中，很多工業(yè)現(xiàn)場不可避免地存在易燃、易爆與有毒等場合。對應(yīng)用于這些工業(yè)現(xiàn)場的智能裝備以及通信設(shè)備，都必須采取一定的防爆技術(shù)措施來保證工業(yè)現(xiàn)場的安全。 現(xiàn)場設(shè)備的防爆技術(shù)包括兩類，即隔爆型（如增安、氣密、澆封等）和本質(zhì)安全型。與隔離型技術(shù)相比，本質(zhì)安全技術(shù)采取抑制點(diǎn)火源能量作為防爆手段，可以帶來以下技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，造價(jià)低；可在帶電情況下進(jìn)行維護(hù)和更換；安全可靠性高；適用范圍廣。實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全的關(guān)鍵技術(shù)為低功耗技術(shù)和本安防爆技術(shù)。 以太網(wǎng)系統(tǒng)的本質(zhì)安全包括工業(yè)現(xiàn)場以太網(wǎng)交換機(jī)、傳輸媒體以及基于以太網(wǎng)的變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備。由于目前以太網(wǎng)收發(fā)器本身的功耗都比較大，一般都在60～70mA（5V工作電源），因此相對而言，基于以太網(wǎng)的低功耗現(xiàn)場設(shè)備和交換機(jī)的設(shè)計(jì)比較困難。 ◆遠(yuǎn)距離傳輸。在工業(yè)現(xiàn)場，由于生產(chǎn)裝置一般都比較復(fù)雜，各種測量和控制儀表的空間分布比較分散，彼此間的距離比較遠(yuǎn)，有時(shí)設(shè)備與設(shè)備之間的距離長達(dá)數(shù)公里。對于這種情況，如遵照傳輸?shù)姆椒ㄔO(shè)計(jì)以太網(wǎng)，使用10Base-T雙絞線就顯得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，而使用10Base-2或10Base-5同軸電纜則不能進(jìn)行全雙工通信，而且布線成本也比較高。同樣，如果在現(xiàn)場都采用光纖傳輸介質(zhì)，布線成本可能比較高，但隨著互聯(lián)網(wǎng)和以太網(wǎng)技術(shù)的大范圍應(yīng)用，光纖成本肯定會大大降低。 5 結(jié)束語 以太網(wǎng)和Internet技術(shù)的發(fā)展將完全改變傳統(tǒng)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。毫無疑問，以太網(wǎng)在工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)方面扮演著一個(gè)非常重要的角色。根據(jù)對三大汽車制造商的最新研究結(jié)果，以太網(wǎng)至少可以適用于70％的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，這意味著工業(yè)以太網(wǎng)有著非常廣泛的前景。 控制技術(shù)已從集中控制系統(tǒng)發(fā)展到集散控制系統(tǒng)。目前正向第三代控制系統(tǒng)－分布式智能（Distributed Intelligence）邁進(jìn)。由于交換式以太控制網(wǎng)絡(luò)具有的高帶寬和延遲確定性雙重優(yōu)點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)分布式智能提供了通信網(wǎng)絡(luò)平臺，引發(fā)了自動化體系結(jié)構(gòu)的一場革命。這表明分布式智能是自動化必然的未來，而交換式以太控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)功不可沒。 參考文獻(xiàn) [1]張文超，徐保國，工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)．[J]工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，1991,4：23～26 [2]謝凌廣，吳乃優(yōu)，黃松杰．面向制造自動化的以太網(wǎng)技術(shù)[J]．測控技術(shù),2001．（6）：10 [3]楊昌餛，正在進(jìn)入控制領(lǐng)域的工業(yè)以太網(wǎng)．[J]世界儀表與自動化，2001，1 [4]Walsh G C,Ye Hong．Scheduling of Networked Control System[J]．IEEE Control System Magazine,2001，2l（1）：57—65 [5]Austin．Fieldbus Foundation Releases High Speed Ethernet（HSE）Final Specifications．Control Engineering．March 2000