引言

        以太网在工业领域中的应用结构有两种，即控制中心网络结构和设备中心网络结构。在控制中心网络结构中，工业以太网与现场总线相结合，以太网应用在企业网的上层，将控制器、操作员站、管理计算机连接起来。企业网的最低层是现场总线结构，是控制网络与Internet融为一体的解决方案。在设备中心网络结构中，I／O设备连到以太网上，在这种结构中，以太网取代了现场总线，工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信，真正建立了从企业网的上层到下层统一的以太网结构。

        以太网是按IEEE802．3标准的规定，采用带冲突检测的载波侦听多路访问方法(CSMA／CD)对共享媒体进行访问的一种局域网协议，对应于ISO／OSI七层参考模型中的物理层和数据链路层。以太网的传输介质为同轴电缆、双绞线、光纤等，采用总线型或星型拓扑结构，传输速率为10 Mb／s，100 Mb／s，1 000 Mb／s或更高。在办公和商业领域，以太网是最常用的通信网络。近些年来，随着以太网技术的快速发展，以太网技术开始广泛应用于工业控制领域。

1. 以太网技术在工业控制领域中的优势及特点
        在工业控制领域中，随着控制系统规模的不断增大，被控对象、测控装置等物理设备地域分散性也越来越明显，集中控制系统已经不能满足要求。集散控制系统和其后出现的现场总线控制系统就是顺应这一趋势发展起来的技术，并在一定程度上解决了这一问题。但是，1999年现场总线技术标准IEC-61158出台，8种现场总线都成为IEC的现场总线技术标准，其实质是没有真正统一的通信标准。因此，世界各大工控厂商纷纷寻找其他途径以求解决扩展性和兼容性的问题，于是目前在信息网络中广泛应用的以太网成为首选的目标。

        以太网是当今最流行、应用最广泛的通信技术，具有价格低、多种传输介质可选、高速度、易于组网应用等优点，而且其运行经验最为丰富，拥有大量安装维护人员，是一种理想的工业通信网络。其优势及特点主要体现如下四个方面：

        一、基于TCP／IP的以太网是一种标准的开放式通信网络，不同厂商的设备很容易互联。这种特性非常适合于解决控制系统中不同厂商设备的兼容和互操作等问题；

        二、低成本、易于组网是以太网的优势。以太网网卡价格低廉，以太网与计算机、服务器等接口十分方便。以太网技术人员多，可以降低企业培训维护成本；

        三、以太网具有相当高的数据传输速率，可以提供足够的带宽。而且以太网资源共享能力强，利用以太网作现场总线，很容易将I／O数据连接到信息系统中，数据很容易以实时方式与信息系统上的资源、应用软件和数据库共享；

        四、以太网易与Internet连接。在任何城市、任何地方都可以利用电话线通过Internet对企业生产进行监视控制；另外，以太网作为目前应用最为广泛的计算机网络技术，受到了广泛的技术支持。几乎所有的编程语言都支持以太网的应用开发，具有多种开发工具可供选择；

        五、可持续发展潜力大。以太网是目前最为广泛应用的计算机网络，它的发展一直受到广泛的重视和大量的技术支持。工业控制网络采用以太网技术，就可以避免其发展游离于计算机网络技术的发展主流之外。并且工业控制网络与信息网络技术相互结合、相互促进，共同发展，可以保证技术上的可持续发展，避免将来在技术升级时的再次投入。

        随着经济的发展和自动化技术的进步，企业综合自动化、管控一体化成为企业生存和发展的必由之路。以太网方便实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接的优势可以使电子商务与工业生产控制紧密结合，实现企业管控一体化。

2. 以太网技术在控制领域中的应用现状