‧ 工業乙太網系統必須比辦公室乙太網更強大。

PROFINET vs. Ethernet: Complementing or Competing Technologies? - Complete Comparison

PROFINET 乙太網：互補還是競爭技術？ - 完整的比較

ANALOG DEVICES

乙太網，特別是工業乙太網，最近已成為製造業中流行的行業術語。雖然相似，但它們都提供了不同的特性和好處。本文將探討什麼是乙太網和工業乙太網，以及它們有何不同。

什麼是乙太網？

乙太網最初是在 1970 年代開發的，後來被標準化為 IEEE 802.3。乙太網是 IEEE 802.3 涵蓋的一組局域網 (LAN) 產品，IEEE 802.3 是一組電氣和電子工程師協會 (IEEE) 標準，用於定義有線乙太網，媒體訪問控制的實體層和數據鏈路層。這些標準還描述了，配置乙太網網路的規則，以及網路元素如何相互配合。

乙太網允許電腦，透過一個網路進行連接 —— 沒有它，當今現代世界中的設備之間的通信，將是不可能的。乙太網是一種電線和電纜系統的全球標準，用於透過組織的單一網路連接多台電腦、設備、機器等，以便所有電腦可以相互通信。

乙太網最初是一根電纜，使多個設備可以連接到一個網路上。現在，可以根據需要將以太網擴展到新設備。乙太網是當今世界上最流行、應用最廣泛的網絡技術。

工業乙太網的工作原理

 

圖 1. 工業環境需要這種先進技術，以確保正確發送和接收特定的製造數據。如果以瓶子灌裝廠為例，工業乙太網自動化技術，能夠透過網路發送灌裝數據，以確保瓶子按預期灌裝。

 

使用乙太網時，數據流被分成較短的部分或幀，每個部分都包含特定資訊，例如數據的來源和目的地。此類數據是必要的，以便網路根據需要接受和發送數據。

乙太網技術的其他術語包括：

• 媒介：在現代乙太網技術中，媒介是乙太網設備連接的雙絞線或光纖電纜，為數據傳輸提供路徑
• Segment：一個單一的共享媒體。
• 節點：連接到網段的設備。

標準乙太網能夠，以 10 Mbps 到 100 Mbps 的速度發送數據。千兆乙太網是 IEEE 802.3 標準下使用的一個術語，用於描述以 1 Gbps 的速率傳輸的乙太網速度。千兆乙太網最初，通常用於骨幹網路傳輸，和高性能或大容量伺服器。但是，隨著時間的推移，桌面連接和 PC 已經能夠支持它。

乙太網的其他資訊

不要將乙太網與 Wi-Fi 混淆 —— 乙太網使用電纜連接電腦和設備，PC Magazine 解釋說。幾乎所有對網路或 LAN，連接的引用都是乙太網。

什麼是工業乙太網？

工業乙太網正如其名 —— 乙太網應用於工業環境，通常需要更堅固的連接器、電纜，以及 —— 最重要的是 —— 更好的確定性。為了實現更好的確定性，工業乙太網結合乙太網使用專門的協議。比較流行的工業乙太網協議是 PROFINET ®、EtherNet/IP ®、EtherCAT ®、SERCOS III 和 POWERLINK ®。

使用工業乙太網，數據傳輸速率範圍從 10 Mbps 到 1 Gbps。然而，100 Mbps 是工業乙太網應用中最常用的速度。

 

 

 

圖 2. 工業乙太網需要額外的考慮因素，這在辦公室使用的乙太網系統中是沒有的。工廠車間的製造設備暴露在不同的溫度、振動和其他潛在的干擾噪音中。

這個怎麼運作

PROFINET 和 EtherCAT 等工業乙太網協議，以某種方式修改標準乙太網，以確保特定製造數據，不僅正確發送和接收，而且在執行特定操作需要數據時，準時發送和接收。例如，使用工業乙太網自動化技術的瓶子灌裝廠，能夠透過網路發送灌裝數據，以確保瓶子按預期灌裝。據即時自動化報導，當瓶子裝滿時，將透過網路發送停止灌裝命令。

消息人士稱，這樣的資訊在辦公室環境中，不會那麼重要。如果網頁丟失，使用者只需點擊刷新按鈕。然而，在工廠中，一個小問題可能會變成一場災難 —— 公司不能花時間讓某人注意到錯誤，並手動按下按鈕。然而，工業乙太網自動化網路，可以感知裝瓶過程中的錯誤，並自動停止過程，從而避免浪費時間、產品和金錢。

乙太網和工業乙太網之間的其他差異

據即時自動化報導，乙太網可用於比工業環境更多的辦公室。辦公乙太網專為基礎級別的使用而設計，而工業乙太網可以考慮用於多個級別，並應用於更重負荷的環境。

工業乙太網更適合處理工廠噪音、工廠過程需求和更惡劣的環境，甚至能夠更好地響應工廠車間的數據衝突。

電纜和連接器，也可能因工業乙太網技術而異。例如，據即時自動化報導，工業環境中使用的連接器，將不是基本的卡入式鎖定機制。由於環境更惡劣，需要更重的鎖定機構。在重型應用中也經常需要密封連接器。

商業或辦公乙太網，與工業乙太網之間的佈線也可能不同。輕型工業電纜的護套品質，可能高於常規乙太網電纜。而且，正如預期的那樣，重型電纜周圍的護套，和使用的金屬，也提高了品質，使它們更耐用。

在定義工業乙太網，並將其與乙太網分離時，確定性是一個重要因素。標準乙太網本身不是確定性的，但工業環境需要確定性。他們需要在特定時間，發送和接收數據包，並且需要保證每次都會交付數據。

這是因為工業環境中設備之間，數據的丟失或數據延遲，可能會導致災難，例如生產過程中的重大缺陷。

在選擇要佈署的乙太網解決方案類型時，這種即時資訊傳輸，通常是公司的主要決定因素。公司需要評估其特定需，求並確定最適合其組織的乙太網解決方案。 

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