以太网硬件交换机，连接器，和其他产品的游行

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以太网正在加快速度和力量。启用的持久组件正在增加。可靠性和安全性正在提高。成本正在下降。真正的互操作性正在克服专利压力。标准正在制定中。是的，一些信息技术(it)员工和工厂工程师实际上正在讨论和合作网络项目，包括以太网。因此，如果您、您的同事或您的管理层想要加入以太网的行列，这将变得越来越容易。

事实上，控制工程/里德研究公司工业网络产品焦点研究2002年1月的一项调查发现，439名控制和自动化专业人员中有87%目前使用以太网，89%计划在未来12个月内购买一些以太网产品。(参见“产品焦点，工业网络的趋势”，CE、2002年1月，第40页)。同样，Venture Development Corp. (Natick, Mass.)最近的一份报告发现，具有以太网接口的工业和远程I/O设备将从2000年占整个设备市场的11%增加到2005年的26%。

需求驱动实施

要将以太网引入工厂车间，用户必须完成几个关键任务，具体取决于特定应用程序及其环境的需求。一如既往，网络开发人员必须首先无情地评估他们的应用程序当前和未来的需求和业务目标，以决定哪些网络功能和以太网相关硬件是最合适的。

实现以太网包括相对复杂的任务，例如确定适当的网络拓扑和距离、冗余级别和交换机，以确保安全、高效的网络性能。“当你连接plc、智能设备和I/O点时，存在更多潜在的不兼容性。用户必须检查他们的以太网设备和网络支持什么协议。你不能只买上面写着‘TCP/IP’的东西。工业以太网:袖珍指南。因此，许多用户现在要求供应商在购买以太网组件和其他网络硬件之前演示互操作性。

然而，同样重要的是，明智地选择电缆、连接器、转换器、集线器和其他基本硬件，并为每种硬件提供足够的保护。“如果你有一个带有三个远程I/O机架、一个控制器和一个HMI工作站的隔离网络，那么你可能可以使用更便宜的以太网交换机。然而，如果你有一个更复杂的网络，或者你需要每10毫秒更新一次数据，那么你就需要一个更高性能的交换机，”罗克韦尔自动化公司NetLinx高级项目工程师Anatoly Moldovansky说。

罗克韦尔通常建议实现运行速度为100mbps的以太网组件;包括对数据进行优先级排序并过滤未经授权的流量的交换机;并且具有全双工功能，允许数据同时传输和接收而不会发生碰撞，这确保了对许多应用程序至关重要的确定性。

电缆、连接器、开关

由于以太网的大部分硬件起源于办公环境，因此通常使用RJ-45连接器、魔术贴固定支架和其他轻型组件，这些组件通常不适合制造环境。最近，许多供应商生产了更坚固的电缆、连接器和其他DIN轨道和机器安装组件，将以太网带到工厂车间，在那里，灰尘、灰尘、热、冷、湿气、振动、化学物质、腐蚀性物质、电气噪声和其他危害都会妨碍网络性能。

GarrettCom Inc.(弗里蒙特)总裁Frank Madren说:“仅仅检查您要部署以太网的温度就非常重要，这就是为什么我们为室外和不受控制的温度环境(-40至+70°C)提供以太网组件。”加州)。GarrettCom的Magnum P62F和P62F- 5v以太网交换机包括6个10/100-Mbps交换RJ-45端口和2个100-Mbps光纤端口，可以连接到本地设备并通过长途网络串接。

为了支持交换机和其他基于以太网的组件，还必须仔细评估布线。例如，虽然Cat 5电缆适用于办公室设置，但西门子能源与自动化公司(Siemens Energy & Automation)推荐使用Cat 5e双绞线来连接其100mbps的全双工电气和光纤以太网模块，西门子电气与自动化公司的网络顾问比尔•金(Bill King)说。

为了更好地处理恶劣环境，Industrial Communication Technologies (ICT, Newburyport, Mass.)推荐Lumberg Inc. (Midlothian, Va.)的etherMate M12连接器，其中包括RJ 45-M12隔板插座;ICAT5e编织屏蔽电缆;和PUR模压M12连接器绳套。

拓扑，光纤有助于安全

尽管众所周知，以太网交换机和路由器可以对数据流量进行优先级和隔离，从而隔离工厂底层子网络以确保安全运行，但开发人员也依赖拓扑和网络设计来帮助他们进行安全工作。

环形和星形拓扑是使以太网安全的最流行的设计。这些配置通常使用智能交换机来监控网络，如果网络的一部分出现故障，可以立即重新路由流量。例如，Phoenix Contact 's(宾夕法尼亚州哈里斯堡)工厂线交换机FX/FX具有5个10/100-Mbps双绞线以太网连接和2个100 Base-FX多模玻璃光纤连接，可用于创建冗余以太网环，具有快速重新配置时间。在发生段中断或其他错误的情况下，交换机可确保50个交换机在小于500 msec的时间内恢复网络功能。

赫斯曼电子公司销售和市场经理Sven Burkhard补充说:“事实上，内置网页的交换机可以远程管理，而一些交换机可以被指示监控自己与设备的连接，并在连接丢失时触发警报。”新泽西州派恩布鲁克)

同样，AutomationDirect (Cumming, Ga.)报告称，其EZTouch面板可以直接通过其PLC以太网网络使用现成的以太网集线器进行编程。

西门子的金解释说，虽然一个环需要一根额外的电缆，但当出现断线时，它通常可以在300毫秒内切换。类似地，环形拓扑在开始丢失数据之前必须经历统计上不太可能的两个故障点，而传统线路或总线配置的中断立即失去与线路上所有设备的通信。

金先生补充说，铜电缆最适合100米以内的线路，但用户可以通过使用光纤电缆来避免安装中继设备链。他说，多模光纤的传输距离可达3公里，单模光纤的传输距离可达15公里。

沟通和分析

从逻辑上讲，随着以太网变得越来越复杂，需要更复杂的硬件来帮助它们正常运行。路由器根据预定义的参数管理网络之间的整体通信流量，而设备服务器进一步简化了这些通信。

Digi设备服务器产品副总裁Joel Young说:“当使用多种协议的多台计算机同时与一台设备通信时，Digi one IA设备服务器是它们可以同时进行通信的代理。”“由于Digi One IA的多主功能与目标设备进行对话，所有消息都会到达正确的位置。”

为了观察以太网网络上的活动，并可能使持怀疑态度的工程师看起来更真实，有各种基于以太网的网络的诊断设备。Woodhead Connectivity (Northbrook, Ill.)提供NetAlert软件，可以标记错误并允许观察流量和带宽数据，据Woodhead工业以太网集团经理Bob Neagle说。

类似地，现场总线基金会(Austin, Tex.)最近发布了其AT-440高速以太网(HSE)分析仪工具包，其中包括数据包分析仪、现场设备示例和设计示例，通过帮助工程师快速发现和诊断来自HSE设备的数据包错误，减少了产品开发时间。

硬件辅助合作

有效的以太网硬件不仅有助于实现和降低成本，而且似乎还解决了一些人员问题。Opto 22 (Temecula, california)的系统工程师James Davis说:“过去，控制工程师害怕在网络项目上与IT方合作，而且很难将他们结合在一起。”“然而，更新的以太网组件，如我们的Snap Ultimate I/O，使他们更容易合作。

“例如，当工程师向IT员工展示将I/O点引入现实设备所需的规格时，他们的关系现在大大改善，因为他们不必购买大量中间件。所有结构化查询语言数据库都可以识别Snap Ultimate I/O，而无需添加额外设备。”

此外，由于许多IT部门负责为其网络分配公共和私有IP地址，Marshall先生(前面提到的指南的作者)补充说，他们可以通过为工厂车间的设备分配私有地址来帮助提高网络安全性。

未来的灵活性

除了节省电线和劳动力，以太网潜在的开放性和互操作性还为用户在未来扩展和重新配置网络提供了更多的灵活性。以太网的灵活性允许它在初始网络之外形成连接，并连接到Internet、无线和其他设置。例如，Newport Electronics (Santa Ana, california)的iServer是一种din -rail可安装的以太网串行桥接器和Web服务器，可以作为集线器将多达32台仪器连接到以太网和Internet。iServer还可以将几乎任何RS-232或RS-485串行设备连接到以太网。

评论?电子邮件jmontague@reedbusiness.com。

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另外，在网上，“10个工业以太网安装问题”，基于当代控制指南的信息

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