工业以太网的结构及专业术语共鸣现场总线技术论文
在工业领域，以太网技术的应用日益广泛，它为设备间的数据传输提供了高效、可靠的解决方案。然而，在实际应用中，我们需要了解工业以太网的结构和专业术语，这些知识对于确保网络运行稳定至关重要。
首先，我们要谈论的是拓扑结构。在标准局域网中，如EIA-485或CAN总线，通常采用星型或总线型拓扑。但是在工业环境中，由于多数情况下使用集线器或交换机，因此采用的拓扑结构更多地是星形或者分散星形。
其次，我们需要讨论接线问题。工业以太网所用电缆种类繁多，有双绞线（STP、UTP）、光纤（多模或单模）。对于10Mbps速率来说，对双绞线没有特别严格要求，而100Mbps时，则推荐使用五类或超五类双绞线。而光纤连接则需一对，常见的是62.5/125μm或50/125μm的多模光纤；单模光纤内芯较细，只有10μm左右，通常用于10Mbps和100Mbps通信。
接下来，是关于接头和连接的问题。RJ-45是最常见的双绞线接头，其中两对电缆，一对用于发送，一对用于接收。在MDI定义中，这四个信号分别标识为RD+、RD-、TD+、TD-。DTE（数据终端设备）与DCE（数据通讯设备）的通信链路由这两个部分组成，而集線器端口标识为MDI-X表明DTE与DCE可以通过直通电缆相连。如果是两个DTE或者两个DCE相连，可以采用电缆交叉方式或者直接利用集線器提供上连端口，并且不要将电缆进行交叉。
接着，是关于工业以太网与普通商用以太网产品之间的区别。在技术上，它们兼容IEEE802.3标准，但设计和包装考虑到了工业环境中的特殊需求，比如高温、高湿等。此外，还有EMC性能方面也会有所不同，以适应更恶劣的现场环境。
此外，还要提到的是速度和距离问题。在共享型以太网中，不能忽略碰撞域概念。这决定了媒体访问方式，即CSMA/CD协议，以及站点如何检测是否空闲以及发送时如何避免冲突。当网络延伸时，要遵循5-4-3规则，即一个网络最多只有五个物理层段落，不超过四个二层重传器，不超过三个混合段落。不过这个规则主要针对10Mbps而言，对于100Mbps来说是不适用的，因为建议使用100Mbps交换机来取代传统中的二层重传器。
再说一下集線器和交换机。作为构建以太网拓扑基础设施的一部分，其作用不可小觑。一种叫做“共享式”集線器，它是一种基本但功能有限的设备，与另一种名为“存储转发式”的交换机形成鲜明对比后者能够在每个端口实现全双工操作，从而大幅提高网络性能并支持更复杂的地理分布。此外还有转发介质单位(Transceivers)它们允许将一种媒介转化为另一种媒介，比如从双绞到光纤，使得我们能够在必要的时候扩展我们的物理范围。
最后，不得不提及半双工与全双工的问题。当同一条媒体上的发送和接受是异步进行时，就称之为半双工；当它们有独立通道进行同步操作时，就是全双工，全双工成为快速以太网的一个关键特性，但它也带来了新的挑战，比如协调不同速率之间通信，以及避免潜在冲突等问题。此外，由于这些都涉及到具体硬件配置，所以我们必须深入理解这些专业术语才能正确地实施他们并保证我们的系统能顺利运行。