工业以太网的结构及专业术语现场总线控制系统的温暖呼唤
在工业领域，现场总线控制系统扮演着至关重要的角色，它们是现代工业自动化的核心组成部分。要理解这些系统，我们首先需要了解工业以太网及其结构和专业术语。
拓扑结构：工业以太网通常采用星型或分散星型拓扑，这与传统的EIA-485或CAN总线不同。这种设计使得网络更加灵活且易于扩展。
接线：在选择电缆时，需要考虑速度要求。10Mbps下，双绞线没有严格要求，而100Mbps则推荐使用五类或超五类双绞线。在光纤方面，多模光纤波长为62.5/125μm或50/125μm，而单模光纤内芯仅为10μm，适用于10Mbps和100Mbps速率。
接头和连接：RJ-45接头是最常见的类型，它包含两对导体，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-。通信链路由DTE（数据终端设备）和DCE（数据通讯设备）组成，其中集线器端口标识为MDI-X表明DTE和DCE可以直接相连。
工业以太网与普通商用以太网产品：尽管技术上兼容IEEE802.3，但工业以太网产品必须满足更高的标准，如耐高温、高湿环境，以及更强大的抗干扰能力。此外，还需考虑电源要求以及是否能方便地安装在控制柜中。
速度和距离：对于共享型以太网，其最大网络范围受限于碰撞域长度，在10Mbps下，每个网络段不超过100米，而全双工模式下可实现无限制延伸。但对于100Mbps，以太交换机应被广泛应用来提高网络性能并减少延迟问题。
集线器和交换机：
中继型集线器是构建以太网拓扑基础设施的一种设备，可以级联形成分散星型。
接口转换器负责将一种媒介转换成另一种媒介，如从双绞线到光纤。
交换机作为物理层上的智能设备，可以终结碰撞域，并通过维护端口地址表来优化数据传输效率，使其成为提升性能并扩展网络规模的手段之一。
半双工与全双工: 半双工意味着同一媒体上同时只能进行发送或者接受操作；而全双工允许同时进行独立的发送及接受操作，是高速以太网发展的一个关键因素。此外，全双工链接不能超过两个设备，如果有多个设备，则需要交换机支持全双工通信。