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工業(yè)以太網的發(fā)展與前景
摘要：隨著以太網技術的成熟，交換技術的應用，高速以太網的發(fā)展等在工業(yè)自動化領域上正迅速增長，幾乎所有的現場總線系統(tǒng)zui終可以都連接到以太網。
1.分散型控制系統(tǒng)DCS及其發(fā)展
現代意義的工業(yè)控制網絡體系是出現在上世紀七十年代，即zui初的分散型控制系統(tǒng)DCS(也稱集散控制系統(tǒng))，它有著明顯的缺點：首先，結構是多級主從關系，現場設備之間相互通信必須經過主機，使得主機負荷重、效率低，且主機一旦發(fā)生故障，整個系統(tǒng)就會崩潰；其次，它還使用大量的模擬信號，很多現場儀表仍然使用傳統(tǒng)的4—20mA電流模擬信號，傳輸可靠性差，不易于數字化處理；第三，各系統(tǒng)設計廠家的DCS制定獨立的標準，通訊協(xié)議不開放，極大的制約了系統(tǒng)的集成與應用，不利于現代跨國公司的進一步發(fā)展。
為了克服DCS系統(tǒng)的技術瓶頸，進一步滿足工業(yè)現場的需要，現場總線技術應運而生。經過四十年的發(fā)展，出現了過多的現場總線標準種類，且各有自己的優(yōu)勢和適用范圍，用戶如何取舍是比較棘手的問題；其次，控制系統(tǒng)中如果有多種現場總線同時存在，由于總線通信協(xié)議的多樣性。這樣會使控制任務無限復雜化，另外在本質安全、系統(tǒng)可靠性、數據傳輸速度等方面存在一些技術瓶頸或不符合現代企業(yè)對信息的要求。為了解決這些問題而出現了以TCP／IP協(xié)議為基礎的工業(yè)以太網(M12 RJ45網線)技術。下面對工業(yè)以太網(M12 RJ45網線)技術進行詳細介紹。
中國專業(yè)制造商-上海科迎法電氣科技有限公司（www.kyfbest.com）
M12連接器產品規(guī)格的多種多樣早已成為工業(yè)生產用量zui大的一種香餑餑產品，對于以太網網絡，傳感器執(zhí)行器M12連接器系列的防護等級IP67/IP68，特別是M12 RJ45網線公母頭早已對工業(yè)以太網有強大的吸引力甚至往往更適合。M12與D編碼4PIN插頭已經被定義為一個工業(yè)以太網標準（IEC61076-2-101）。M12連接器技術是建立在傳感器，執(zhí)行機構和現場總線布線，并提供了一些優(yōu)勢，在工業(yè)環(huán)境中。
上?？朴ㄉa的M12 RJ45網線，它不僅提供了在一個艙壁式M12連接器和屏蔽RJ45插座上，以解決具體的工業(yè)以太網應用的另一端。此連接器是“D編碼”（IEC61076-2-101），并支持雙方10BASE - T和100Base -TX以太網機器和設備，其接插處防水等級能達到IP67/IP68。設備互連適合其*和時尚的設計，可以安裝配電板，易于安裝/卸載，并可以連接到非防水傳統(tǒng)預端接RJ45插頭。
一般技術參數
| 位數 | 4 |
| 信號類型 | Ethernet CAT5 |
| Ethernet CAT5e | |
| 電涌電壓類別 | I |
| 污染等級 | 3 |
使用環(huán)境
| 防護等級 | IP20 (RJ45連接器) |
| IP67 (M12插頭式連接器) |
M12部特征
| 插頭設計 | 插頭 直頭M12/IP67 |
| 位數（針式連接器） | 4 |
| 防呆插錯編碼 | D |
| 材料 | CuZn觸點 |
| NIAU（觸點表面） | |
| 屏蔽 | 有 |
| 插拔次數 | ≥500 |
| 溫度（運行溫度） | -20℃~85℃ |
RJ45特征
| 插頭設計 | 插頭 直頭RJ45/IP20 |
| 位數（針式連接器） | 8 |
| 防呆插錯編碼 | 無 |
| 材料 | CuZn觸點 |
| NIAU（觸點表面） | |
| 屏蔽 | 有 |
| 插拔次數 | ≥500 |
| 溫度（運行溫度） | -20℃~85℃ |
電纜
| 電纜類型 | 以太網 |
| 信號類型 | Ethernet CAT5 (IEC 11801：2002) |
| Ethernet CAT5e (TIA 568B:2001) | |
| 電纜結構 | 2x2xAWG26/7 |
| 導線橫截面 | 2x 2x 0.14 mm² |
| 信號線導線結構 | 7x 0.16 mm |
| 線芯直徑（包含絕緣層） | 0.98 mm |
| 電線顏色 | 白色/橙色-橙色，白色/綠色-綠色 |
| 雙絞線 | 2根線為一對 |
| 屏蔽 | 鋁箔涂層，鍍錫銅屏蔽網 |
| 環(huán)境溫度（運行） | -20 °C~80 °C (電纜，固定式安裝) |
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3. 以太網與工業(yè)以太網(M12 RJ45網線)特點
以太網:
（1）具有相當高的數據傳輸速率（目前已達到100Mbps），能提供足夠的帶寬；
（2）由于具有相同的通信協(xié)議，Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT（信息技術）世界；
（3）能在同一總線上運行不同的傳輸協(xié)議，從而能建立企業(yè)的公共網絡平臺或基礎構架；
（4）在整個網絡中，運用了交互式和開放的數據存取技術；
（5）沿用多年，已為眾多的技術人員所熟悉，市場上能提供廣泛的設置、維護和診斷工具，成為事實上的統(tǒng)一標準；
（6）允許使用不同的物理介質和構成不同的拓撲結構。
工業(yè)以太網(M12 RJ45網線):
（1）基于TCP/IP的以太網采用主流標準，協(xié)議開放、完善不同廠商設備，容易互連具有互操作性；
（2）可實現遠程訪問，遠程診斷；
（3）不同的傳輸介質可以靈活組合，如同軸電纜、雙絞線、光纖等；
（4）網絡速度快，可達千兆甚至更快；
（5）支持冗余連接配置，數據可達性強，數據有多條通路抵達目的地；
（6）系統(tǒng)容易幾乎無限制，不會因系統(tǒng)增大而出現不可預料的故障，有成熟可靠的系統(tǒng)安全體系；
（7）可降低投資成本。
4. 工業(yè)以太網(M12 RJ45網線)的前景
隨著以太網技術的成熟，交換技術的應用，高速以太網的發(fā)展等在工業(yè)自動化領域上正迅速增長，幾乎所有的現場總線系統(tǒng)zui終可以都連接到以太網。隨著集成電路的發(fā)展，的微處理器作為I/O處理器和控制器核心的條件逐漸成熟，而在控制器上運行的實時嵌入式操作系統(tǒng)使控制器易于實現TCP/IP協(xié)議，以太網絡更易于接近現場。工業(yè)以太網(M12 RJ45網線)已經成為控制系統(tǒng)網絡發(fā)展的主要方向，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α＿^程控制工業(yè)和自動化工業(yè),從嵌入式系統(tǒng)到現場總線控制系統(tǒng),都認識到了以太網和TCP/IP 的重要性,以太網和TCP/ IP 作為世界上應用的網絡協(xié)議,它將成為過程級和控制級的主要傳輸技術。帶TCP/ IP 協(xié)議的
標準的以太網接口現在已經在智能設備和I/ O 模塊中使用。它能夠與工廠信息管理系統(tǒng)進行直接地、無縫地連接,而無需任何設備。
因此可以說,工業(yè)以太網(M12 RJ45網線)在工業(yè)通訊網絡中的使用將構建從底層的現場設備到先進與優(yōu)化控制層、企業(yè)管理決策層的綜合自動化網絡平臺,從而可以消除企業(yè)內部的各種自動化孤島。以太網作為21 世紀未來工業(yè)網絡的,它將在控制和現場設備級成為標準的高速工業(yè)網絡，有著廣闊的應用和發(fā)展前景。工業(yè)以太網(M12 RJ45網線)技術直接應用于工業(yè)現場設備間的通信已成大勢所趨。
名 稱：上海科迎法電氣科技有限公司
地 址：上海市徐匯區(qū)漕河涇開發(fā)區(qū)桂平路471號5號
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