一  引 言
　　以太網(wǎng)產(chǎn)生于1973年硫缓，當(dāng)時帝愉，施樂公司的Bob Metcalfe在一張餐巾紙上勾畫出Ethernet的基本輪廓，這張餐巾紙現(xiàn)在還保存在施樂公司的Palo Alto研究中心山顶。最初的Ethernet標(biāo)準(zhǔn)通訊速率是2.94Mbps蛮血。在施樂公司和Intel公司、Digital  Equipment公司合作開發(fā)了DIX2.0標(biāo)準(zhǔn)后好员，Ethernet在粗同軸電纜上的傳輸速率變成了10Mbps芽刨。同一時期，國際電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）指定了Ethernet的CSMA/CD 802.3標(biāo)準(zhǔn)略尘。1983年CSMA/CD 802.3標(biāo)準(zhǔn)正式確定并被采用瘩浆。近幾年來，隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展怯漾，引發(fā)了控制領(lǐng)域深刻的技術(shù)變革胡炼，Ethernet逐漸的進入工業(yè)領(lǐng)域豹女。據(jù)統(tǒng)計，目前在工業(yè)領(lǐng)域有超過100種通訊協(xié)議被應(yīng)用于各種各樣的工業(yè)計算機平臺之間的數(shù)據(jù)交換碍蚊，從智能傳感器到參域的監(jiān)控系統(tǒng)都在應(yīng)用Ethernet拷肌。Ethernet是目前可用的最常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因而控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)向網(wǎng)絡(luò)化旨巷、開放性方向發(fā)展將是控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的主要潮流巨缘，以太網(wǎng)作為目前應(yīng)用最為廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)，在工業(yè) 自動化和過程控制領(lǐng)域?qū)玫搅嗽絹碓蕉嗟膽?yīng)用采呐。
　　二． 以太網(wǎng)技術(shù)介紹及其發(fā)展趨勢
　　一般來講若锁，控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可分為3層：信息層、控制層和設(shè)備層(傳感/執(zhí)行層)斧吐。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)在信息層大都采用以太網(wǎng)又固，而在控制層和設(shè)備層一般采用不同的現(xiàn)場總線或其他專用網(wǎng)絡(luò)。目前煤率，以太網(wǎng)已經(jīng)滲透到了控制層和設(shè)備層仰冠，很多的PLC和遠程I/O供應(yīng)商都能提供支持TCP/IP的以太網(wǎng)接口的產(chǎn)品。以太網(wǎng)之所以給自動化市場帶來風(fēng)暴式的革命涕侈，主要有3個原因：（一）低成本的刺激和速度的提高；（二）現(xiàn)代企業(yè)對實時生產(chǎn)信息有越來越多的要求煤辨；（三）以太網(wǎng)的開放性和兼容性裳涛。
　　早期的以太網(wǎng)，多節(jié)點共享同一個傳輸媒體侥锨，稱為共享以太網(wǎng)(Shared Ethernet)念焙，節(jié)點間通信采用廣播方式，易發(fā)生沖突扇殃。共享以太網(wǎng)用CSMA/CD技術(shù)來避免沖突鲤境，即發(fā)送方檢測到?jīng)_突就暫停發(fā)送，隨機延遲一段時間后再重新發(fā)送直到成功投戴。由于延遲時間是隨機的丛疲，不能事先知道，因而共享以太網(wǎng)的時間響應(yīng)具有不確定性梢跳，不能用于強實時性場合砍毡。
　　交換以太網(wǎng)(Switched Ethernet)的出現(xiàn)克服了這一缺點， 以太網(wǎng)的交換機(Switch)是數(shù)據(jù)鏈路層(ISO/OSI參考模型第二層)的多端口網(wǎng)橋仲峡，也可以說是智能分配器聂袱。交換機將其管理的網(wǎng)絡(luò)以星型拓撲結(jié)構(gòu)劃分為許多物理上互相隔離而邏輯上互相聯(lián)系的節(jié)點，每一節(jié)點單獨與交換機建立物理連接酵逾，在通信的時候交換機會在發(fā)送端口與接受端口間建立一個獨占的全雙工通道欠捶，它具有以太網(wǎng)的全部帶寬并避免沖突闷畸。
　　交換以太網(wǎng)在獲得確定性的同時， 傳輸速度也有極大的提高吞滞。千兆以太網(wǎng)已普及佑菩，10Gb/s的交換以太網(wǎng)正在開發(fā)。當(dāng)以太網(wǎng)用于信息技術(shù)時冯吓，應(yīng)用層含有HTTP(超級文本傳輸協(xié)議)倘待、FTP (文件傳輸協(xié)議)、SMTP(簡單電子郵件傳送協(xié)議)和Telnet(遠程登錄)组贺。這些基于TCP/IP的協(xié)議簇已經(jīng)成為工業(yè)界事實上的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)凸舵，在不同廠商的不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互聯(lián)方面起著關(guān)鍵作用。但當(dāng)以太網(wǎng)用于工業(yè)控制時失尖，體現(xiàn)在應(yīng)用層的是實時通信啊奄、用于系統(tǒng)組態(tài)的對象以及工程模型的應(yīng)用協(xié)議。 工業(yè)以太網(wǎng)和Internet技術(shù)的發(fā)展將完全改變傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)掀潮。工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)從信息層向下延伸到控制層和設(shè)備層采用以太網(wǎng)架構(gòu)以后菇夸，控制器的位置也可以突破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的限制，可以位于現(xiàn)場仪吧，也可以位于中央控制室泻漏。目前控制器甚至遠程I/O支持以太網(wǎng)的功能越來越強，在有些控制器和遠程I/O模塊中已經(jīng)集成了Web服務(wù)器谷娇，從而允許信息層的用戶也可以和控制層的用戶一樣直接獲取控制器和遠程I/O模塊中的當(dāng)前狀態(tài)值哆念。采用以太網(wǎng)架構(gòu)和開放的軟件系統(tǒng)的制造企業(yè)也被稱為"透明工廠"。 此外灼鞋，通過Internet可以實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的實時遠程監(jiān)控桨拉，將實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)與ERP系統(tǒng)以及實時的用戶需求結(jié)合起來，使生產(chǎn)不只是面向定單的生產(chǎn)孙悦，而是直接面向機會和市場的"電子制造"涎捆，從而使企業(yè)能夠適應(yīng)經(jīng)濟全球化的要求。
　　許多工業(yè)控制系統(tǒng)正在致力于發(fā)展IP和以太網(wǎng)技術(shù)疤巩，當(dāng)前快速發(fā)展的信息技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的一部分灯葡。目前，以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展情況如表1所示狮屏。

　　表1 以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展情況

　　　　三． 串口上網(wǎng)技術(shù)
　　在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的過程里,由于許多傳統(tǒng)的串口設(shè)備未具備聯(lián)網(wǎng)能力,在控制指令與設(shè)備信息的傳遞上,必須要有串行通訊轉(zhuǎn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的方案多吁。而串口通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡單、易用斥滤，性價比高将鸵，是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的理想選擇。現(xiàn)在市場上已出現(xiàn)MOXA的Nport系列串口上網(wǎng)服務(wù)器佑颇。 使用MOXA的標(biāo)準(zhǔn)串口驅(qū)動程序顶掉，MOXA的串行端口可以被仿真成是遠程的COM端口草娜，不需要更改

 

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