工业以太网的结构及专业术语探索智能制造之路
探索智能制造之路：工业以太网的结构及专业术语
在工业领域，通信技术已经成为推动生产效率和自动化水平提升的关键。其中，工业以太网作为电力通信和电网信息化不可或缺的网络平台，其结构与专业术语对理解工业控制系统至关重要。
拓扑结构
工业以太网中常见的拓扑有星型、分散星型等，但与传统商用以太网不同，它们通常采用集线器或交换机来构建网络，这样可以减少总线上的设备数目，并提高网络可靠性和扩展性。
接线
工业以太网使用多种类型的电缆，如屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、多模光纤波长为62.5/125μm或50/125μm，以及单模光纤波长为9/125μm。在选择适合速度要求（如10Mbps或100Mbps）的介质时，需要考虑到环境因素如高温、高湿、振动以及抗干扰能力。
接头和连接
由于接口转换器是支持不同介质间转换的一种设备，所以在连接时需要注意端口标识，如MDI-X端口用于DTE(DATA TERMINAL EQUIPMENT)和DCE(Data Communication Equipment)之间无需交叉电缆直接相连；而SC接头主要用于100Mbps速率下的单模光纤应用。TX(RX)标识指示数据发送方向，而RX(TX)标识则表示数据接收方向。
工业以太网与普通商用以太网产品
工业以太網與普通商業網路產品之間有一些差異。工業環境中的設備設計者希望能夠使用市場上廣泛可用的網路元件，並且能夠承受高溫、高湿度等特殊條件。此外，由於安全標準對於工業環境與辦公室環境有所不同，因此工業設備也必須滿足更嚴格的安全標準。
速度与距离
在讨论共享型以太网距离时，我们不能忽略碰撞域(CollisionDomain)概念。这意味着所有站点必须位于同一个碰撞域内，以确保信号不会因为延迟而被破坏。在10Mbps下，最远长度限制为500米，而在100Mbps下，可以通过级联方式实现更长距离传输，但每个级联段都有自己的限制，比如IEEE802.3规定了最大两公里长度，每个段落不得超过1公里。
集线器与交换机
中继器是构成工业以太网络拓扑基础设施的一个重要组成部分，它能够检测并隔离不完整数据包，从而保证整个网络正常运行。而交换机则提供了更复杂但更加灵活的手段，将不同的物理层设备链接起来，同时能够有效地管理冲突域，使得全双工模式成为可能，从而提高了整体性能。但是，不同于中继器，交换机会存储并转发整个帧导致数据延迟增加，而且它们还具有更多复杂功能，如流量控制、端口地址表维护等，对于特定应用场景来说，这些功能非常宝贵。
半双工与全双工
在半双工模式下，由于发送和接收操作是异步进行的，它只能达到较低速率。而全双工则允许同时进行发送和接收操作，大大提高了数据传输效率，全双工链路对于快速互联网标准（Fast Ethernet）尤其重要，因为它支持100 Mbps速度。但值得注意的是，全双工链路最多只能包含两个设备，如果涉及更多，则必须通过交换机实现全双工通讯。