以太網具有傳輸速度高、低耗、易于安裝和兼容性好等方面的優勢，由于它支持幾乎所有流行的網絡協議，所以在商業系統中被廣泛采用。但是傳統以太網采用總線式拓樸結構和多路存取載波偵聽碰撞檢測(CSMA/CD)通訊方式,在實時性要求較高的場合下，重要數據的傳輸過程會產生傳輸延滯，這被稱為以太網的“不確定性”。研究表明：商業以太網在工業應用中的傳輸延滯在2～30ms之間，這是影響以太網長期無法進入過程控制領域的重要

1.3工業以太網的研究現狀

近年來控制與通訊工程師們致力于新型工業以太網的研究工作，其中有代表性的是FF制定的快速以太網標準，其傳輸速度為100Mbps。綜觀工業以太網的研究現狀，出現了兩個值得注意的發展方向：以太網集線器和具有實時功能的以太網的協議。

a、以太網集線器

FF將以太網技術加入到H2協議中，并以它作為H2的底層協議，其網絡采用星型拓樸結構。

集線器(HUB)置于網絡中心并通過以太網I/O接口掛接現場設備，其中實時現場儀表和普通現場儀表(通過通道組)分別掛接在不同的以太網I/O接口上。以太網I/O接口高速(約100 kHz)掃描所有實時現場儀表和通道組，然后傳送數據包到上層控制器。

通常普通控制算法在現場控制器中進行(可由上層控制器下載)，而高級控制算法則在上層控制器中進行，其控制輸出經以太網集線器和以太網I/O接口傳輸到現場執行儀表。由于實時現場儀表掛接在專用的以太網入口地址，并用完全分離的線路傳輸數據，所以保證了實時數據不會產生傳輸延滯和線路阻塞。

集線器作為網絡的仲裁器，除了控制通信雙方的傳輸時間外，還對傳輸的數據包進行優先級設置，使每條信息都包含傳輸優先級等實時參數。此外智能化的集線器還可以動態檢測需要通訊的現場設備所在以太網I/O口，并為之提供數據緩沖區，這樣可大大縮短現場設備的響應時間和減少數據的重發次數。集線器與其它集線器相連可實現不同網絡之間的數據共享。

經驗證這種采用以太網集線器技術的FCS可使實時數據的延遲時間控制在200納秒的范圍之內，這已足以滿足多數場合的實時控制要求。

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