工业以太网的结构及专业术语现场总线技术的特点犹如城市交通网络精细而高效
以下是对工业以太网的详细介绍。
拓扑结构
工业以太网采用星型或分散星型拓扑，而非传统的总线型拓扑。这种设计使得网络更加灵活和可扩展。
接线
工业以太网使用各种类型的电缆，如STP、UTP、多模光纤和单模光纤。对于100Mbps速率，推荐使用五类或超五类双绞线。在光纤连接中，一对多模光纤波长为62.5/125μm或50/125μm，而单模光纤内芯仅有10μm。这决定了不同速率下所需使用的通信介质。
接头和连接
RJ-45接头用于双绞线连接，其中四根信号线分别标识为RD+、RD-、TD+和TD-。DTE设备与DCE设备通过MDI-X端口相连，可以直接通过直通电缆进行连接。如果是两个DTE或两个DCE之间需要交叉电缆或者利用集线器提供上连端口。此外，SC接头用于100Mbps全双工应用，而ST接头则适用于10Mbps全双工或100Mbps半双工。
工业以太网与普通商用以太网产品
工业以太网是一种兼容IEEE802.3标准但设计考虑到了严苛环境条件（如高温、高湿、振动）的产品。这意味着它必须具备更好的耐久性、高性能以及易于安装到控制柜中的能力。此外，它还应满足EMC要求，并且符合特定的安全标准，这些标准在办公室环境中通常不那么严格。
速度和距离
在共享型以太网中，媒体访问遵循CSMA/CD协议，以避免碰撞。当发送数据时，每个站点都会先检测信道是否空闲，如果发现冲突，就会延迟并重试。在10Mbps和100Mbps两种情况下，最大网络范围都受限于物理层长度，即每段链路最远可以达到100米。但是，当涉及到级联时，更重要的是“网络地理范围”，即从一个站点到另一个站点最远可能达到的距离。
集线器和交换机
中继器主要负责信号再定时，以防止因信号抖动导致的问题。而交换机则能够隔离问题端口，从而维持网络稳定。它们还能够自动学习地址表来优化数据传输速度，同时支持广播转发功能，使得数据能穿越整个网络。
半双工与全双工模式
半双工模式允许同一条媒介上的发送者同时进行发送操作，而接受者在此期间不能进行任何操作。一旦完成后方开始接收新的信息。而全双工则允许独立的发送者和接受者工作，这样可以大幅提高数据传输效率，但也限制了链接中的设备数量只能有两台。此外，全雙工鏈路應該至少有一個網卡才能實施，這取決於鏈路的一致性設定，以及鏈路兩邊設備對於雙向傳輸能力的一致認知。如果一個端口处于半雙工作状态，那么该链路将无法实现full-duplex，因为不会有第二个独立路径供链路另一侧使用。在实际应用中，全雙工作狀態下的設備应该具有相同设置，以确保正确无误地处理所有帧，不要忘记重新配置这些参数，或您将错失许多潜力提升带来的好处！