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

工業(yè)以太網技術有以下四點優(yōu)勢：
    （1）工業(yè)以太網（Ethernet）基于TCP/IP的以太網是一種標準的開放式通信網絡，不同廠商的設備很容易互聯(lián)。這種特性非常適合于解決控制系統(tǒng)中不同廠商設備的兼容和互操作等問題。

    （2）低成本、易于組網是以太網的優(yōu)勢。以太網網卡價格低廉，以太網與計算機、服務器等接口十分方便。

    （3）以太網具有相當高的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以提供足夠的帶寬。而且以太網資源共享能力強，利用以太網作現(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)很容易以實時方式與信息系統(tǒng)上的資源、應用軟件和數(shù)據(jù)庫共享。

    （4）以太網易與Internet連接。任何地方都可以通過Internet對企業(yè)生產進行監(jiān)視控制;以太網方便實現(xiàn)辦公自動化網絡與工業(yè)控制網絡的無縫連接的優(yōu)勢可以使電子商務與工業(yè)生產控制緊密結合，實現(xiàn)企業(yè)管控一體化。

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

    圖1所示為某煤礦指揮調度系統(tǒng)，它由1臺礦用隔爆型網絡交換機和3臺網絡智能分站構成。礦用隔爆型網絡交換機的作用是把井下3臺分站的網絡數(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)形成圖形進行顯示。礦用隔爆型網絡交換機安裝在井下變電所，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臺分站則通過光纜與中央變電所的交換機匯接。表1所示為該系統(tǒng)的設備安裝位置及設置情況。

圖1

表1設備安裝位置及設置情況

【問題3】如何在工程應用中解決工業(yè)以太網的穩(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)以太網應用領域，在極端條件下網絡也能穩(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)和生產了導軌式集線器、交換機產品，安裝在標準DIN導軌上，并有冗余電源供電，接插件采用牢固的DB-9結構。此外，在實際應用中，主干網可采用光纖傳輸，現(xiàn)場設備的連接則可采用屏蔽雙絞線，對于重要的網段還可采用冗余網絡技術，以此提高網絡的抗干擾能力和可靠性。

    至于安全性問題，一般情況下，可以采用網關或防火墻等對工業(yè)網絡與外部網絡進行隔離，還可以通過權限控制、數(shù)據(jù)加密等多種安全機制加強網絡的安全管理。

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

工業(yè)以太網光纖收發(fā)器共有3種形式：
（1）中國電信光纖收發(fā)器
    電信機房接收來自網絡的信息，通過光纖收發(fā)器傳遞給網管主機，網管主機發(fā)送命令，通過光纖收發(fā)器，傳遞給個用戶，用戶不論在郊區(qū)還是在山區(qū)，只要電信信號覆蓋的到，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)器的應用
    廣電同樣也利用光纖收發(fā)器遠距離傳輸?shù)男阅芴攸c，將總局發(fā)出的信號，通過光纖收發(fā)器發(fā)給各個不同地方的分局（如圖3所示）。

圖3

（3）移動公司光纖收發(fā)器的應用
    移動公司也是發(fā)現(xiàn)了光纖收發(fā)器能夠遠距離傳輸?shù)奶攸c，將網管主機發(fā)出的信號，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)以太網交換機的技術參數(shù)有哪些？
【解答】

圖5

    圖5所示為工業(yè)以太網交換機的外觀，其技術參數(shù)如下：
    接口特性：支持IEEE802.3、IEEE802.3x、IEEE802.3d、IEEE802.3u標準
    電氣接口：支持多個10Base-T/100Base-TX以太網接口，MDI/MDI-X，全雙工/半雙工自適應支持功能
    傳輸方式：存儲轉發(fā)方式；
    工作方式：異步工作,點對點或多點,2線半雙工；
    傳輸距離：小于100米；
    安裝尺寸：支持壁掛式，導軌式，機架式安裝；
    使用環(huán)境：工作溫度：-20℃－70℃，存儲溫度-45℃－80℃，工作濕度：5%—95%；     傳輸速率：轉發(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；
    保護等級：IP31，工業(yè)級標準設計，波紋式高強度金屬外殼；
    電源特性：12V、24V、48V直流輸入雙電源冗余備份，報警信息輸入，內置過流保護，抗雷擊