珠海西门子中国一级代理商电源供应商

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是指以太网在嵌入式系统（特别是嵌入式CPU）方面的发展。单就CPU来说，目前世界上每年销售的CPU 数量是80亿片，但是这些CPU 中有98%都没有联网。以太网技术在嵌入式系统方面的发展目标，就是使用以太网或其改进技术将这些CPU进行联网。

    Over

    是指以太网在无线方面的发展。比较有意思的是以太网初是一种无线技术，改用有线技术以后，三十年间了突飞猛进的发展。而以太网在有线领域发展到一定的阶段以后，又回到无线领域进行发展。以太网在无线领域的发展根据互联距离的不同，可以划分为无线局域网和无线城域网，这两种技术的共同特点是数据链路层采用以太网技术，但为了适应无线传输的特点，在媒体访问控制子层和物理层有一些技术改进。

    Across

    这个单词是指以太网在电信运营商接入（尤其是后一公里接入）宽带用户技术方面的发展。目前对于宽带网络来说，用户终端基本都是有线或者是无线以太网口，网络侧的设备（路由器或者是交换机等）也是以以太网技术为主的。但这两侧之间由于历史、地域和技术等多种原因，使用的技术是多样化的，如ADSL技术等。以太网及其新技术（如基于光媒介的EPON技术、基于电缆的长距离以太网技术、基于无线的WiMAX技术等）目前正在发展，目标是提供端到端的以太网网络和端到端的以太网服务。以太网在宽带接入领域的市场空间将扩大，据Infonetics的新报告，2004年到2008年城域以太网设备收入将翻一番多，从31亿美元增长到76亿美元，五年市场总值近260亿美元，端口出货量将翻两番。

    在以太网从企业楼宇应用走向电信运营商城域应用的市场应用变化中，以太网技术也从企业级的以太网技术走向电信运营商的城域以太网技术。

    以太网在城域网技术方面的发展

    四年前成立的、主要由电信运营商和设备商组成的城域以太网论坛(MEF)的多年研究表明，以太网技术如果需要满足城域以太网技术服务的市场应用，在原有技术上需要增加五个方面的技术能力，这些技术能力和技术要求被随之反映到IEEE的相关新标准（或标准草案）中，来推动以太网的城域化技术发展。

    城域以太网需要解决的问题就是服务的可扩展性问题，也就是说需要考虑能够提供城域范围内的几十万用户的多种以太网服务的问题，即可服务的用户数目和可提供的服务种类及可提供的服务距离。

    以太网适应用户数目务种类方面的技术发展主要反映在IEEE 802.1ad 和IEEE 802.1ah 标准草案中。在可提供的服务距离方面，IEEE的802.3ah 了EPON 技术标准。基于电缆的以太网可以达到一公里的传输距离，大地扩展了以太网在企业网中的100米接入距离范围。IEEE 802.16正无线方面的技术标准，可在几十公里范围内提供无线接入。

    以太网技术在性方面的进步，一个是基于环状网络的以太网RPR （弹性分组环）技术，一个是基于MPLS的流量工程技术，另外一个是尚处于草案阶段的、适用于通用网络的IEEE 802.1ak 草案技术，目标也是能够做到50ms的快速保护能力。

    以太网在服务的性方面进展是提供二层加密能力，其思路与IP的三层加密类似，将层地址之外的静负荷部分进行加密。这样一来不同用户之间的二层业务数据帧在城域范围内传送的时候，用户自己可使用不同的密钥进行加密，不同用户之间的业务就做到了彼此隔离。

    服务的QoS 主要是带宽和时延，需要解决的问题是对几十万用户中的每一个用户提供至少数据、话音和视频三种服务，并且运营商还需要根据用户的重要性将用户进行分类划分，对不同类别的用户提供不同级别的QoS 。

三 交换机

以太网交换技术是网桥技术的发展与升华。它的主要功能是完成数据帧的交换。交换机与网桥之间在采用的技术、内部结构和性能、造价等有明显区别，主要有如下几方面：

1. 结构安排

通常，网桥内部结构中只装入单一的CPU控制整个网桥工作；而交换机内部结构可能不同，其中多采用集成电路或多个CPU并行工作，因而交换机有高的处理信息能力。

2. 交换模式

通常，网桥多采用单一过滤与存储转发交换模式；而交换机可有模式、准快捷模式、存储转发模式和混合模式等多种交换方式。

3. 过滤与转发决策

网桥的转发决策性能由单一的CPU性能决定，转发决策的速度比较慢；而交换机则可在所有端口上并行收/发多个帧信号，并对其快速识别、解释，从而实现实时新表，地作出过滤或转发的决策。

4. 端口间的路径

网桥端口间的路径一般地说只有单一的路径信道；而交换机端口间可有多条路径信道，因此可实现数据帧在端口间快的交换。

5. 端口数量

网桥的端口数量较少，单一CPU的网桥数量一般地说只有5个，多不过24个；而交换机的端口数量可多达128个。

交换机改善网络系统操作的主要方式是控制通信量流动。控制通信功能使交换机成为面对不断增加的站点数量和通信负载的以太网设计的有用工具。

交换机另一个优点是它能连接以不同速度运行的LAN网段。

四 路由器

路由器作为以太网的一个重要物理部件，可在网络协议层上实现遵守不同协议的各种类型局域网的连接。所谓路由器也是一种网关，可将若干个城市甚至一个国家内各类型的网络连接起来。例如，因特网就是遍布于世界的巨型路由器网络，网上包含无数个有各类型接口路由器。

作为以太网的一个重要物理部件存在，其中必然要有遵守以太网协议的局域网接口。路由器主要是完成对于数据包的操作，并利用协议报头中的网址作为其转发决策。路由器种类很多，按其应用可分为普通和两类路由器；按其结构规模又可分为低端、中端、路由器以及大型路由器；按其工作速度又分为低速、中速、高速和高速几类。

路由选择技术是在由路由器组成的网络中使用的帧信息转发方式即利用3层协议报头中的网址信息作为其帧信息的转发决策；而在网桥和交换机网络中则是使用2层信息即地址信息作为其帧信息的转发决策。在有线以太网的网桥和交换机中，通常都设置路由选择控制表用于控制路由的选择。

综上所述，以太网系统中

并且这种连接将会继续增加。来自ARC Advisory Group公司的一份报告称，一家从事工业自动化的公司预言工业以太网专题">工业以太网的交货量会从2004年的840，000套增加到2009年的670万套，年增长率为51.4%。

工业以太网专题">工业以太网现在正改变机器部件之间以及机器部件和ERP 系统间的影响。

据Chand称，这种连接之所以如此重要，原因之一是工厂车间数据现在变得太重要了，不能把他们留在车间白白浪费。终端用于要求把到MES和ERP系统，在那里这些数据可用于供应链优化、提高资产利用率、产能计划和、产品跟踪和其他重要商业决策。“终端用户希望从他们购买的设备多数据，他们越来越多地要求提供‘仪表盘’，以使得他们可以挖掘到机器层面的数据，”他称。
在工程学上的意义
制造和操作机械的工程师们也可以从和IT的整合中受益。据Filomena Wardzel所说，公司系统可以让他们容易地机械性能和维护数据，她是Siemens Energy & Automation Inc.的自动化系统业务部经理。
尽管无线射频技术在的生产流程中算不上什么新玩意，但是随着公司把工厂车间和供应链以及物流系统整合起来，这种技术将加流行。
要想了解IT集成会走多远，只要看看目前的状况就行了，现在越来越多的Web服务器被植入到运动和气动部件。比如，Numatics Inc.公司的一种阀组就植入了Web服务器和无线通信设备。为什么一个阀组还需要单Web服务器？Numatics公司的技术开发主管Enrico De Carolis称，这么做的好处是可以在扰乱控制算法或实时生产系统的情况下获得诊断信息。“大家觉得故障诊断是个不错的想法，但是没有人喜欢对系统编程，特别是对实时运行的系统，”他说。
这种阀组的阀门开关次数的数据可以通过互联网。De Carolis相信类似的方法可以用于各种运动系统，这开辟了一条通往新型的预防和预知维护模型的道路。跟OEM对维护功能进行编程的做法不同，维护工作可以让组件提供商或三方来做。
组件和机器的远程维护已经出现多年了，但是在今后几年的争议将是：现在进行远程监控太容易了，那么远程监控还能发展到什么程度。“每个组件都需要具有它自己的Web服务器吗？”Chand怀疑。“我认为这么做有点过头了。”他把机器控制服务看作是组件数据的“集合点”。
甚至连De Carolis也相信现在对于走基于组件的Web服务器这条路是否正确还有待商榷“毫无疑问，我们现在可以让一个阀组给你发e-mail，问题是有人需要他们的阀组发送e-mail吗，”他说。不过他又说具有Web功能的阀组已被证明是Numatics产品中被快速采用的产品之一。
存在软件和方面的障碍
尽管以太网和IT整合可能为工厂车间带来诸多好处，但是目前还存在一些缺点。控制工程师和IT人员插入的电线越来越多，虽然电线都差不多，但是还是有一些差异需要他们应付。“现在一些大公司的控制工程师和IT人员开始共事，但是情况并不总是让人开心，”Carolis称。
在Chand看来，软件是一个需要改变的地方。“我们不能想当然地认为车间里的所有人都习惯Java和Web服务器，”他说，这种不适应感使得从车间迁移数据变得困难起来。Chand称他希望看到有其他简单的方法把数据迁移集成到工程师们使用的编程环境，并且希望看到增加IEC 61131-3标准中的PLC编程方法会有所帮助。“我希望看到IEC 61131-3像发送Java消息那样发送数据和信息，目前没有这样的功能。”他说，尽管他预计在将来可以做到这一点。
据Chand称，另一个有效方法是采用服务导向的架构（SOA）-- 或者由低耦合、可共用和预编程的服务组成的软件。例如，服务组件可以跟踪材料消耗情况，或者收集设备可用时间等数据。“SOA把车间中的数据用IT的方式显示出来，”Chand说。“我们正在仔细研究SOA，相信它很有前途。”他预言在3-5年内SOA将是一种加通用的编程方法，它会把工厂车间和系统紧密联

流行中的无线技术
工程师们将如何利用目前备受关注的工厂中的无线通信？以西门子公司为例，该公司已经开始提供用于部件位置分散的自动化起重机和其他机械的无线系统，同时该公司还为那些确定性无线控制的设备提供无线系统。“控制技术已经有了，”Siemens Energy & Automation Inc.的自动化系统业务部门经理Filomena Wardzel称。“但是对使用无线进行控制兴趣不大。”
她并不指望在短时间内这种情况会有所改观，其他几个重要供应商也持类似观点。“需求大的并不是实时无线控制设备，而是，”Rockwell Automation公司副和技术官Sujeet Chand称。
Chand指出，目前对无线技术是否适用于工厂车间的争论，主要是围绕实际存在的和可能的服务质量问题，但是他发现了一个阻碍采用无线技术的根本的原因：电池寿命。无线技术在那些难以连接线路（包括电线）的设备上备受青睐。“考虑一下成千上万的无线传感器，它们都采用电池作为电源。现在想象一下为所有这些传感器换电池，这将会是怎样的噩梦，”他说。
供应商们已经开始提供自供电和远程供电的无线设备。在一项工作中，Rockwell Automation公司把无线震动传感器放在一个油轮的旋转机械上，利用轮船的运动为传感器供电。因此大型设备上的无线设备的供电问题并不是难以克服的，但是从设计和成本角度来看，供电问题要考虑到。

一种IT友好（IT-friendly）的方法为工程师们利用这些技术铺平了道路，这些技术可以让工程师们他们想要的数据。Wardzel举了无线（见下面的短文）技术和RFID（射频识别）两个例子。“RFID不仅能跟踪离开工厂后的大件产品，还能跟踪车间里的小件物品，”她说。这对那些负责解决生产故障的工程师们来说的确是个好消息。

工厂模拟
工程师们确实喜欢进行计算机模拟。目前他们可以模拟生产线的功能。但是，在未来几年这些模拟不仅越来越普通，而且在产品设计周期中可以反推得远。“工程师们开始越来越多地设计产品的时候就考虑自动化问题，”Siemens 自动化和驱动器工业自动化系统部主管Ralf-Michael Franke称。“他们希望把产品和工厂都优化。”

   所谓抖动，是指同样过程每次完成或响应时间上的偏差，也就是时间度。抖动大小对一些过程控制如运动控制和一些高度闭环控制非常关键。以无轴印刷机为例：设印刷速度为25m/s，也就是说每40mm/μs 。轴间通信如大于40μs抖动，就会有1mm以上的偏差，印刷质量肯定不能满足要求，如图1。

 3．通信周期时间

    控制系统中的程序以周期性循环的方式运行，一个周期内所有输入被刷新，完成计算任务后再被写入输出中，周期时间长短由控制对象决定。高动态传动控制周期往往要达到毫秒级。

    系统联网后，网络数据交换速度应和系统运算周期时间相对应。在位置控制、电子齿轮、多轴联动的高度运动控制中，刷新时间越短越好。时间越短控制度越高，能完成的动态性能也高。多轴联动中，伺服系统如以400μs的周期进行位置控制，各轴间的信息交换当然也是以400μs周期为，以达到轴间的同步。

    （二）实时级别划分

    按照不同过程对实时性要求的不同，可把实时性能划分为四个级别（如图2）。其中实时级别四是工控中对实时性能要求苛刻的，主要是机械传动和运动控制中对实时性的要求。针对这些实时要求对象可选用不同现场总线系统，如果工业以太网专题">工业以太网要成为全工控领域的标准，就须覆盖所有这些对实时性能和通信周期的需求，也就是须满足苛刻的实时要求。

    二、解决以太网实时局限性的传统方法

    目前，有几种解决以太网时间不确定问题的方案，其共同点是：都不改有以太网通信机制，协议也是直接使用TCP/IP，有很多局限性。代表性方式有：

    1．低冲突概率

    如网络中没有太多数据，冲突概率会降低，它随数据通信的增加而呈指数级增长。当网络负载或等于10%时，可设冲突可避免。这种方法局限性：不能充分利用网络带宽，浪费带宽；且不能保证冲突不会发生。

性

    工业控制网络不同于普通数据网络的大特点在于它满足控制作用对实时性的要求，即信号传输要足够的快和满足信号的确定性。实时控制往往要求对某些变量的数据准确定时刷新。由于Ethernet采用CSMA/CD碰撞检测方式，网络负荷较大时，网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时要求，因此传统以太网技术难以满足控制系统要求准确定时通信的实时性要求，一直被视为非确定性的网络。

    然而，快速以太网与交换式以太网技术的发展，给解决以太网的非确定性问题带来了新的契机，使这一应用成为可能。，Ethernet的通信速率从10M、100M增大到如今的1 000M、10G，在数据吞吐量相同的情况下，通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小，即网络碰撞机率大大下降。其次，采用星型网络拓扑结构，交换机将网络划分为若干个网段。Ethernet交换机由于具有数据存储、转发的功能，使各端口之间输入和输出的数据帧能够得到缓冲，不再发生碰撞；同时交换机还可对网络上传输的数据进行过滤，使每个网段内节点间数据的传输只限在本地网段内进行，而不需经过主干网，也不占用其它网段的带宽，从而降低了所有网段和主干网的网络负荷。再次，全双工通信又使得端口间两对双绞线（或两根光纤）别同时接收和发送报文帧，也不会发生冲突。因此，采用交换式集线器和全双工通信，可使网络上的冲突域不复存在（全双工通信），或碰撞机率大大降低（半双工），因此使Ethernet通信确定性和实时性大大提高。

    1.2  稳定性与性

    Ethernet进入工业控制领域的另一个主要问题是，它所用的接插件、集线器、交换机和电缆等均是为商用领域设计的，而未针对较恶劣的工业现场环境来设计（如冗余直流电源输入、高温、低温、防尘等），故商用网络产品不能应用在有较高性要求的恶劣工业现场环境中。

    随着网络技术的发展，上述问题正在得到解决。为了解决在不间断的工业应用领域，在端条件下网络也能稳定工作的问题，美国Synergetic微系统公司和德国Hirschmann、Jetter AG等公司专门开发和生产了导轨式集线器、交换机产品，安装在标准DIN导轨上，并有冗余电源供电，接插件采用牢固的DB-9结构。闽台四零四科技(Moxa Technologies)在2002年6月推出工业以太网专题">工业以太网产品—MOXA EtherDevice Server（工业以太网设备服务器），特别设计用于连接工业应用中具有以太网络接口的工业设备（如 PLC、HMI、DCS系统等）。

    近刚刚发布的IEEE802.3af标准中，对Ethernet的总线供电规范也进行了定义。此外，在实际应用中，主干网可采用光纤传输，现场设备的连接则可采用屏蔽双绞线，对于重要的网段还可采用冗余网络技术，以此提高网络的抗干扰能力和性。

    1.3  工业以太网专题">工业以太网协议

    由于工业自动化网络控制系统不单单是一个完成的通信系统，而且还是一个借助网络完成控制功能的自控系统。它除了完成之外，往往还需要依靠所传输的数据和指令，执行某些控制计算与操作功能，由多个网络节点协调完成自控任务。因而它需要在应用、用户等高层协议与规范上满足开放系统的要求，满足互操作条件。

    对应于ISO/OSI七层通信模型，以太网技术规范只映射为其中的物理层和数据链路层；而在其之上的网络层和传输层协议，目前以TCP/IP协议为主（已成为以太网之上传输层和网络层“事实上的”标准）。而对较高的层次如会话层、表示层、应用层等没有作技术规定。目前商用计算机设备之间是通过FTP（文件传送协议）、bbbnet（远程登录协议）、SMTP（简单邮件传送协议）、HTTP（WWW协议）、SNMP（简单网络管理协议）等应用层协议进行信息透明访问的，它们如今在互联网上发挥了非常重要的作用。但这些协议所定义的数据结构等特性不适合应用于工业过程控制领域现场设备之间的实时通信。

    为满足工业现场控制系统的应用要求，在Ethernet+TCP/IP协议之上，建立完整的、有效的通信服务模型，有效的实时通信服务机制，协调好工业现场控制系统中实时和非实时信息的传输服务，形成为广大工控生产厂商和用户所接收的应用层、用户层协议，进而形成开放的标准。为此，各现场总线组织纷纷将以太网引入其现场总线体系中的高速部分，利用以太网和TCP/IP技术，以及原有的低速现场总线应用层协议，从而构成了所谓的工业以太网专题">工业以太网协议，如HSE、PROFInet、Ethernet/IP等。

    (1)  HSE(High Speed Ethernet，高速以太网)

    HSE是现场总线基金会在摒弃了原有高速总线H2之后的新作。FF现场总线基金会明确将HSE定位成实现控制网络与互联网Internet的集成。由HSE链接设备将H1网段信息传送到以太网的主干上并进一步送到企业的ERP和管理系统。操作员在主控室可以直接使用网络浏览器查看现场运行情况。现场设备同样也可以从网络获得控制信息。

    HSE在低四层直接采用以太网+TCP/IP，在应用层和用户层直接采用FF H1的应用层服务和功能块应用进程规范，并通过链接设备(bbbbing Device)将FF H1网络连接到HSE网段上，HSE链接设备同时也具有网桥和网关的功能，它的网桥功能能用来连接多个H1总线网段，使不同H1网段上的H1设备之间能够进行对等通信而主机系统的干预。HSE主机可以与所有的链接设备和链接设备上挂接的H1设备进行通信，使操作数据能传送到远程的现场设备，并接收来自现场设备的数据信息，实现监控和报表功能。监视和控制参数可直接映射到标准功能块或者“柔性功能块”(FFB)中。

    (2)  PROFInet

    Profibus组织针对工业控制要求和Profibus技术特点，提出了基于以太网的PROFInet，它主要包含3方面的技术：① 基于通用对象模型(COM)的分布式自动化系统；② 规定了Profibus和标准以太网之间的开放、透明通信；③ 提供了一个包括设备层和系统层、立于制造商的系统模型。

    PROFInet采用标准TCP/IP+以太网作为连接介质，采用标准TCP/IP协议加上应用层的RPC／DCOM来完成节点之间的通信和网络寻址。它可以同时挂接传统Profibus系统和新型的智能现场设备。现有的Profibus网段可以通过一个代理设备(proxy)连接到PROFInet网络当中，使整套Profibus设备和协议能够原封不动地在PROFInet中使用。传统的Profibus设备可通过代理proxy与PROFInet上面的COM对象进行通信，并通过OLE自动化接口实现COM对象之间的调用。

    (3)  Ethernet/IP

    Ethernet/IP（以太网工业协议）是主推ControlNet现场总线的Rockwell Automation公司对以太网进入自动化领域做出的积响应。Ethernet/IP网络采用商业以太网通信芯片、物理介质和星形拓扑结构，采用以太网交换机实现各设备间的点对点连接，能同时支持10Mbps和100Mbps以太网商用产品，Ethernet/IP的协议由IEEE 802.3物理层和数据链路层标准、TCP/IP协议组和控制与信息协议CIP(Control Inbbbbation Protocol)等3个部分组成，两部分为标准的以太网技术，其特色就是被称作控制和信息协议的CIP部分。Ethernet/IP为了提高设备间的互操作性，采用了ControlNet和Devicenet控制网络中相同的CIP，CIP一方面提供实时I/O通信，一方面实现信息的对等传输，其控制部分用来实现实时I/O通信，信息部分则用来实现非实时的信息交换。

    2  工业以太网专题">工业以太网技术的发展趋势与前景

    由于以太网具有应用广泛、价格低廉、通信速率高、软硬件产品丰富、应用支持技术成熟等优点，目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用，并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前、国内工业以太网专题">工业以太网技术的发展来看，目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用，并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说，工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面：

    2.1  工业以太网专题">工业以太网与现场总线相结合

    工业以太网专题">工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控的关注。而现场总线经过十几年的发展，在技术上日渐成熟，在市场上也开始了推广，并且形成了一定的市场。就目前而言，代替现场总线还存在一些问题，需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构，开发出基于工业以太网的系列产品。因此，近一段时间内，工业以太网技术的发展将与现场总线相结合，具体表现在：

    (1)  物理介质采用标准以太网连线，如双绞线、光纤等；

    (2)  使用标准以太网连接设备（如交换机等），在工业现场使用工业以太网专题">工业以太网交换机；

    (3)  采用IEEE 802.3物理层和数据链路层标准、TCP/IP协议组；

    (4)  应用层（甚至是用户层）采用现场总线的应用层、用户层协议；

    (5)  兼容现有成熟的传统控制系统，如DCS、PLC等；

    这方面比较典型的应用有如法国施耐德公司推出“”的概念，即将工厂的商务网、车间的制造网络和现场级的仪表、设备网络构成畅通的透明网络，并与Web功能相结合，与工厂的电子商务、物资供应链和ERP等形成整体。

    2.2  工业以太网专题">工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成

    随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础，从而了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍，为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此，电工IEC正着手起草实时以太网(Real-time Ethernet, RTE)标准，旨在推动以太网技术在工业控制领域的应用。针对这种形势，以浙江大学、浙大中控、中科院沈阳自动化研究所、清华大学、大连理工大学、重庆邮电学院等单位，在国家“863”计划的支持下，开展了EPA(Ethernet for Plant Automation)技术的研究，是研究以太网技术应用于工业控制现场设备间通信的关键技术，通过研究和攻关，了以下成果：

    (1)  以太网应用于现场设备间通信的关键技术获得重大突破。

    针对工业现场设备间通信具有实时性强、数据信息短、周期性较强等特点和要求，经过认真细致的调研和分析，采用以下技术基本解决了以太网应用于现场设备间通信的关键技术：

    ①  实时通信技术

    其中采用以太网交换技术、全双工通信、流量控制等技术，以及确定性数据通信调度控制策略、简化通信栈软件层次、现场设备层网络微网段化等针对工业过程控制的通信实时性措施，解决了以太网通信的实时性。

    ②  总线供电技术

    采用直流电源耦合、电源冗余管理等技术，设计了能实现网络供电或总线供电的以太网集线器，解决了以太网总线的供电问题。

    ③  远距离传输技术

    采用网络分层、控制区域微网段化、网络小时滞中继以及光纤等技术解决以太网的远距离传输问题。

    ④  网络技术
 
    采用控制区域微网段化，各控制区域通过具有网络隔离和过滤的现场控制器与系统主干相连，实现各控制区域与其他区域之间的逻辑上的网络隔离。

    ⑤  性技术

    采用分散结构化设计、EMC设计、冗余、自诊断等性设计技术等，提高基于以太网技术的现场设备性，经实验室EMC测试，设备性符合工业现场控制要求。

    (2)  起草了EPA。

    以工业现场设备间通信为目标，以工业控制工程师（包括开发和应用）为使用对象，基于以太网、无线局域网、蓝牙技术+TCP/IP协议，起草了“用于工业测量与控制系统的EPA系统结构和通信标准”（草案），并通过了由TC124组织的技术评审。

    (3)  开发基于以太网的现场总线控制设备及相关软件原型样机，并在化工生产装置上成功应用。针对工业现场控制应用的特点，通过采用软、硬件抗干扰、EMC设计措施，开发出了基于以太网技术的现场控制设备，主要包括：基于以太网的现场设备通信模块、变送器、执行机构、数据采集器、软PLC等成果等。

    在此基础上开发的基于EPA的分布式网络控制系统在杭州某化工厂的联碱碳化装置上成功应用，该系统自2003年4月投运一直稳定运行至今。

    2.3  发展前景

    据美国调查机构ARC(Automation Rebbbbbb Company)指出，今后Ethernet不仅继续商业计算机网络通信和工业控制系统的上层网络通信市场，也必将未来现场总线的发展，Ethernet和TCP/IP将成为器件总线和现场总线的基础协议。美国VDC(Venture Development Corp.)调查也指出，Ethernet在工业控制领域中的应用将越来越广泛，市场占有率的增长也越来越快，将从2000年的11%增加到2005年的23%。

    由于以太网有“一网到底”的美誉，即它可以一直延伸到企业现场设备控制层，所以被人们普遍认为是未来控制网络的解决方案，工业以太网专题">工业以太网已成为现场总线中的主流技术。

    目前，在上有多个组织从事工业以太网专题">工业以太网的标准化工作，2001年9月，我国科技部发布了基于高速以太网技术的现场总线设备研究项目，其目标是：应用于工业控制现场的高速以太网的关键技术，其中包括解决以太网通信的实时性、可互操作性、性、抗干扰性和本质等问题，同时研究开发相关高速以太网技术的现场设备、网络化控制系统和系统软件。