【問題1】工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)作為現(xiàn)場總線具有哪些技術(shù)優(yōu)勢？
【解答】

工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)有以下四點(diǎn)優(yōu)勢：
    （1）工業(yè)以太網(wǎng)（Ethernet）基于TCP/IP的以太網(wǎng)是一種標(biāo)準(zhǔn)的開放式通信網(wǎng)絡(luò)，不同廠商的設(shè)備很容易互聯(lián)。這種特性非常適合于解決控制系統(tǒng)中不同廠商設(shè)備的兼容和互操作等問題。

    （2）低成本、易于組網(wǎng)是以太網(wǎng)的優(yōu)勢。以太網(wǎng)網(wǎng)卡價(jià)格低廉，以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等接口十分方便。

    （3）以太網(wǎng)具有相當(dāng)高的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以提供足夠的帶寬。而且以太網(wǎng)資源共享能力強(qiáng)，利用以太網(wǎng)作現(xiàn)場總線，很容易將I/O數(shù)據(jù)連接到信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)很容易以實(shí)時(shí)方式與信息系統(tǒng)上的資源、應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)庫共享。

    （4）以太網(wǎng)易與Internet連接。任何地方都可以通過Internet對(duì)企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)視控制;以太網(wǎng)方便實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的無縫連接的優(yōu)勢可以使電子商務(wù)與工業(yè)生產(chǎn)控制緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管控一體化。

【問題2】請舉例說明工業(yè)以太網(wǎng)在煤礦系統(tǒng)中的應(yīng)用？
【解答】

    圖1所示為某煤礦指揮調(diào)度系統(tǒng)，它由1臺(tái)礦用隔爆型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和3臺(tái)網(wǎng)絡(luò)智能分站構(gòu)成。礦用隔爆型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的作用是把井下3臺(tái)分站的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳到地面，然后地面通過主站把井下分站采集到的數(shù)據(jù)形成圖形進(jìn)行顯示。礦用隔爆型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)安裝在井下變電所，通過光纜與地面的光纖收發(fā)器連接，而井下中央變電所、南翼五部頭、南翼七部頭3臺(tái)分站則通過光纜與中央變電所的交換機(jī)匯接。表1所示為該系統(tǒng)的設(shè)備安裝位置及設(shè)置情況。

圖1

表1設(shè)備安裝位置及設(shè)置情況

【問題3】如何在工程應(yīng)用中解決工業(yè)以太網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性問題？
【解答】

    為了解決在不間斷的工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，在極端條件下網(wǎng)絡(luò)也能穩(wěn)定工作的問題，美國Synergetic微系統(tǒng)公司和德國Hirschmann,JetterAG等公司專門開發(fā)和生產(chǎn)了導(dǎo)軌式集線器、交換機(jī)產(chǎn)品，安裝在標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌上，并有冗余電源供電，接插件采用牢固的DB-9結(jié)構(gòu)。此外，在實(shí)際應(yīng)用中，主干網(wǎng)可采用光纖傳輸，現(xiàn)場設(shè)備的連接則可采用屏蔽雙絞線，對(duì)于重要的網(wǎng)段還可采用冗余網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以此提高網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力和可靠性。

    至于安全性問題，一般情況下，可以采用網(wǎng)關(guān)或防火墻等對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離，還可以通過權(quán)限控制、數(shù)據(jù)加密等多種安全機(jī)制加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全管理。

【問題4】請舉例介紹一下工業(yè)以太網(wǎng)光纖收發(fā)器應(yīng)用情況。
【解答】

工業(yè)以太網(wǎng)光纖收發(fā)器共有3種形式：
（1）中國電信光纖收發(fā)器
    電信機(jī)房接收來自網(wǎng)絡(luò)的信息，通過光纖收發(fā)器傳遞給網(wǎng)管主機(jī)，網(wǎng)管主機(jī)發(fā)送命令，通過光纖收發(fā)器，傳遞給個(gè)用戶，用戶不論在郊區(qū)還是在山區(qū)，只要電信信號(hào)覆蓋的到，用戶就可以接收到信息。利用光纖收發(fā)器，傳遞信息的距離大大增加（如圖2所示）。

圖2

（2）廣電光纖收發(fā)器的應(yīng)用
    廣電同樣也利用光纖收發(fā)器遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男阅芴攸c(diǎn)，將總局發(fā)出的信號(hào)，通過光纖收發(fā)器發(fā)給各個(gè)不同地方的分局（如圖3所示）。

圖3

（3）移動(dòng)公司光纖收發(fā)器的應(yīng)用
    移動(dòng)公司也是發(fā)現(xiàn)了光纖收發(fā)器能夠遠(yuǎn)距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，將網(wǎng)管主機(jī)發(fā)出的信號(hào)，通過光纖收發(fā)器發(fā)送給不同地方的基站。這樣用戶不論在哪里，只要有信號(hào)就可以拔打電話，接收信息（如圖4所示）。

圖4

【問題5】工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的技術(shù)參數(shù)有哪些？
【解答】

圖5

    圖5所示為工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的外觀，其技術(shù)參數(shù)如下：
    接口特性：支持IEEE802.3、IEEE802.3x、IEEE802.3d、IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)
    電氣接口：支持多個(gè)10Base-T/100Base-TX以太網(wǎng)接口，MDI/MDI-X，全雙工/半雙工自適應(yīng)支持功能
    傳輸方式：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式；
    工作方式：異步工作,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或多點(diǎn),2線半雙工；
    傳輸距離：小于100米；
    安裝尺寸：支持壁掛式，導(dǎo)軌式，機(jī)架式安裝；
    使用環(huán)境：工作溫度：-20℃－70℃，存儲(chǔ)溫度-45℃－80℃，工作濕度：5%—95%；     傳輸速率：轉(zhuǎn)發(fā)速度：148810bps，系統(tǒng)交換帶寬：4.8G，最大過濾速度：148810bps，
    支持4K以上MAC地址表；
    保護(hù)等級(jí)：IP31，工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，波紋式高強(qiáng)度金屬外殼；
    電源特性：12V、24V、48V直流輸入雙電源冗余備份，報(bào)警信息輸入，內(nèi)置過流保護(hù)，抗雷擊