工业以太网的结构与四大类总线相似

在工业环境中，网络通信技术已经成为不可或缺的一部分。工业以太网作为电力通信和电网信息化的重要平台，其交换机则扮演了关键角色。为了更好地理解工业以太网，我们需要探讨其结构和专业术语。

拓扑结构

工业以太网的拓扑结构主要是星型或分散星型，而不是传统的总线型拓扑。这是因为通常使用集线器或交换机来连接设备，这些设备能够有效管理数据流动并提高网络效率。

接线

在接线方面，工业以太网支持多种类型的媒体，如屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、以及多模光缆和单模光纤。在10Mbps速率下，可以使用较低级别的双绞线；而100Mbps速率要求至少五类或超五类双绞线。此外，多模光纤波长为62.5/125μm或50/125μm，而单模光纤内芯直径仅为10μm，适用于10Mbps到100Mbps范围内。

接头和连接

双绞线接头中的RJ-45非常普遍，它包含两对信号，一对用于发送，一对用于接收。在MDI定义中，这四个信号分别标记为RD+、RD-、TD+、TD-。DTE（数据终端设备）和DCE（数据通讯设备）共同构成一条通信链路，并且集線器端口标识为MDI-X端口，以便DTE和DCE可以直接通过直通电缆相连。如果是两个DTE或两个DCE之间连接，可以采用电缆交叉或者利用集線器提供的上连端口，但不需要进行电缆交叉。

工业以太网与普通商用以太网产品

工业以太网与IEEE802.3兼容，但它具有特殊设计，以适应工厂环境中的高温、高湿、震动等特定条件。此外，还要考虑安装方便性、电源需求以及抗干扰能力等因素。许多控制柜内部提供的是低压交流或直流供电，因此选择合适的墙装式电源装置至关重要。

速度与距离

在讨论共享型以太网络时，我们不能忽略碰撞域(CollisionDomain)这一概念。半双工网络中的媒体访问由载波侦听多路访问/碰撞检测(CSMA/CD)决定。当一个站点准备发送数据前，它首先必须检查信道是否空闲，如果有其他站点正在发送，则会发生碰撞，从而导致数据丢失。在这种情况下，每个站点都有一个随机延迟后重试这个过程，这样就避免了持续性的冲突。

集線器與交換機

中继器是一种将信号从一个介质转移到另一种介质的手段，比如将来自电脑的一个串行信号转变成另一个电脑上的串行信号。这意味着它们可以帮助扩展物理层功能，使得计算机能彼此之间通过不同的媒介进行通信。

半雙工與全雙工

半雙工指的是在同一时间只能進行傳送或者接受操作。而全雙工則允許同時進行傳送與接受，這樣可以增加網絡帶寬並減少延遲時間。但這種方式對於網絡設備有一定的要求，不是所有設備都支持全雙工模式。

8. 总结

根据以上描述，可以看出 industrial 以太 网工作原理基于标准 IEEE 802.x 规范，但是它包括了一些额外规格，以确保在恶劣环境下仍然可靠运行，同时也符合广泛应用于商业场景下的标准化要求。这使得 industrial 以 太 网 成为了跨越不同应用领域的一个强大的解决方案。