|
信号接口
Beckhoff Automation公司的I/O系统产品经理Skip Hansen解释道：“噪声环境可能来自于焊接、变频驱动和感应加热器。此处的交换机应该可以安装在控制柜内或者独立适用。一旦独立使用，就需要符合IP67的外壳防护等级。”
图３：Woodhead为车间现场引入工业领域的一款以太网连接器，这在Control Engineering2000年的杂志上曾经报道过。Molex已经扩展了许多功能，包括商用数据传输、保护数据免受振动、污染、电磁干扰以及温度、化学品的影响。
Phoenix Contact公司美国分部的自动化产品经理Larry Komarek说其他工业电噪声来源包括螺线管、马达和运动控制器。Komarek说：“依据IEC61000-4系列标准设计的工业以太网设备比依据EN55024和50082-1设计的商用设备的抗噪声能力高2-3倍。”Tyco的Paukert说应该更多地使用铠装塑料镀金属容器，可以屏蔽至少20dB的噪声。
强化的电缆
Belden公司的工业市场部经理Frank Koditek说：“不管网络设备是分布和外露式的还是集中和内置式的，现存的商用以太网电缆和连接器强度都不够高，无法适应自动化和控制网络对信号传输性能的要求。”Koditek警告说，在工厂里网络组件和其电缆都有可能曝露与极端温度、光照、溶剂、油、潮湿和化学药剂之下。
工厂内的操作还会使他们受到过多的机械拉伸、有磨损、碾压或者切割的危险。Koditek说：“6或者5e类的电缆可以避免那些常见的失效，包括渐进的破坏、性能降低、间歇工作以及重大故障。”
连接器和网络故障
Woodhead
Industries公司的工业商业部总经理Ed Nabrotzky说：“几乎70%的网络故障是由电缆和连接器的机械失效引发的。它们会被震坏、磨损、不当安装甚至在被叉车碾压之后继续使用。商用电缆和塑料连接器无法承受工厂内的误用。”只有专门的材料和设计技术才能生产出适用于工业环境的高强度产品。
Rockwell Automation公司的Logix/NetLinx部市场经理Brian Oulton说：“一些现有的RJ45连接器在震动测试下表现良好，其他的则不行。很多工业以太网标准也指出IP65和IP67外壳防护等级的连接器（例如M12）也适用于工业领域。”
更严格的内部协议
除了强化的设备、电缆和连接器，车间里的应用还需在以太网物理层之上使用工业协议。
Lantronix公司的产品经理Brian Tutor说：“协议的选择要依据特定位置的自动化设备。然而工业环境中最常用的协议是Modbus TCP、EtherNet/IP和Profinet协议（Control Engineering杂志2006年12月刊对工业以太网协议的使用状况作了研究）。”以太网协议的强壮性包括：宽工作温度（-40 到 70 ℃）、耐撞击和振动、电气隔离和符合FM Class 1, Div. 2等级要求。
Rockwell公司的Oulton建议，工业以太网协议和连接器产品应该包括适当的误差自检和诊断功能，以便在故障或中断发生的时候能够采取相应动作。Oulton说：“举个例子，很多协议包括自检和确认，以确认数据及时可靠地传送，很多I/O产品可以在通讯结束时，恢复成用户选择的状态。”
交换式以太网解决了冲突
Advantech Inc.公司的产品经理Paul Wacker说：“时下交换式以太网解决了通讯可靠性和性能上的问题。通过使用以太网交换器，网络竞争问题（称之为冲突）实际上已经解决了，以太网交换器可以智能地从以太设备向另一台设备发送信息，以确保性能。10/100 Base-TX以太网通过使用电磁耦合和微分信号处理来减少由设备和外部EMI/RFI源之间地电势差异造成的通讯干扰。如果需要进一步的防护，可以采用光缆。”
Schneider Electric公司的Hutton对工业以太网设计表示满意，通过附加安全和冗余功能，可以保证系统正常运行。具体包括快速生成树功能、独立IP地址过滤技术和双光缆电缆。
安装和维护
Phoenix Contact公司的Komarek说，因为工业以太网正迅速成为自动控制系统的主要实时网络，网络基础产品经常由厂内控制系统的支持人员来维护。Komarek 说：“软件配置界面、连线和安装参数必须与基于PLC/PC的控制系统相似。基于IT的系统，软件配置是在类似DOS界面的屏幕上设置的，包括存储模块、诊断显示等等工业选项，工厂员工可以直接安装，无须再使用笔记本电脑。IT设备依靠中央控制台来诊断系统状态。”
Hutton补充道：“自服式（Self-serve）设计有个好处，就是工业以太网系统的设计需要最小的维护费用、使用很简单的工具，就像在浏览器里浏览和设置数据一样。工厂维护人员自己足以维护和监控系统，无须IT专家的协助。"
图5：AutomationDirect为工业应用提供Cirronet无线射频调制解调器。
CR-SE系列以太网收发器提供宽域、高速的以太网设备之间的无线通讯。
据Venture Development Corp.的研究，工业技术给世界17亿美元的工业网络基础设施市场带来了进一步扩展。“全球工业网络市场智能化服务”项目使全球网络基础设施市场的年复合增长（CAGR）几乎达到25%，且将会持续到2011年。
在调查中这些区域（亚太、欧洲、中东、非洲和美洲）最高的市场增长率预计会出现在亚非地区。市场调查显示，大量资金会投入基于以太网的网络产品中。
2006年工业以太网对亚非市场的出货为2亿9千8百万美元。其中，76%的是以太网网络产品，且其比例会继续提升，到2011年总出货预计为10亿美元，其中以太网产品将占据81%。这是三个区域中最高的。VDC说，总线和网络的使用在其他两个区域是趋于稳定不易改变的，而以太网的比例仍有望进一步提升。(暂不可见)
Moxa公司的Lee说，安装方便也是工业化的一个原因。工业以太网交换器通常是安装在金属外壳内的DIN导轨或安装版选件上，而大多数的商用交换器在不增加置物架和捆绑带的情况下是无法便捷地安装在控制板上的。而且，Lee补充道，工业等级的设备通常还有报警装置，可以帮助减少停机时间。
资本和生命周期成本
有时候，人们会因为低廉的固件成本而选择商用产品。但是对比商用产品的频繁更换，生命周期成本可以让工业设计更加合算。
图8：Tyco El
ectronics Amp Netconnect商务单元的RJ45安全连接系统，
通过模块化的插口和插头，在网络节点之间的相互连接中起到关键作用。
Ethernet Direct公司的商业发展经理Larry Winchester说：“有资本花费限制的公司可以不用再选择低可靠性的商用产品，很多公司是因为工业交换器的高昂费用，才使用商用交换器或不完整的工业交换器的。对比其他工业品牌，Ethernet Direct公司在不牺牲质量、可靠性和性能的前提下，已经将工业以太网产品的费用降低了超过40%。”他补充说，在自动对比、选型、报价和下订单的过程中，在线支持和丰富的工业以太网参考库提供了高水平的售后支持。
工业以太网在世界范围内扩展
据Venture Development Corp.的研究，工业技术给世界17亿美元的工业网络基础设施市场带来了进一步扩展。“全球工业网络市场智能化服务”项目使全球网络基础设施市场的年复合增长（CAGR）几乎达到25%，且将会持续到2011年。
在调查中这些区域（亚太、欧洲、中东、非洲和美洲）最高的市场增长率预计会出现在亚非地区。市场调查显示，大量资金会投入基于以太网的网络产品中。
2006年工业以太网对亚非市场的出货为2亿9千8百万美元。其中，76%的是以太网网络产品，且其比例会继续提升，到2011年总出货预计为10亿美元，其中以太网产品将占据81%。这是三个区域中最高的。VDC说，总线和网络的使用在其他两个区域是趋于稳定不易改变的，而以太网的比例仍有望进一步提升。 | 
