工業(yè)交換機(jī)又稱工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，由于工業(yè)交換機(jī)具有電信級(jí)性能特征，可耐受嚴(yán)苛的工作(job)環(huán)境(environment)因此能滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的使用(use)需求。雖然工業(yè)交換機(jī)使用于工業(yè)領(lǐng)域但是大家還是有必要來(lái)了解一下工業(yè)交換機(jī)的在工廠使用中需要注意的7點(diǎn)要素。

1.以太網(wǎng)通信協(xié)議

 對(duì)控制系統(tǒng)集成商來(lái)說(shuō)，最要緊的是要認(rèn)識(shí)到以太網(wǎng)只是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，要使它能夠在自控設(shè)備間實(shí)現(xiàn)通信，所以你需要一個(gè)工業(yè)級(jí)的通信協(xié)議。IEEE 802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)定義了接線方式、數(shù)據(jù)（data)讀寫規(guī)則和以太網(wǎng)架構(gòu)的結(jié)構(gòu)(Structure)。雖然使用這個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的不同設(shè)備可以在同一網(wǎng)段里實(shí)現(xiàn)通信，但前提條件(tiáo jiàn)是它們必須采用相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，或者說(shuō)“通信語(yǔ)言”。Profinet是一個(gè)專為工業(yè)應(yīng)用(application)設(shè)計(jì)的通信協(xié)議，它為分布式IO、機(jī)器與機(jī)器間的連通性、機(jī)器的安全性以及動(dòng)作控制提供了相應(yīng)的功能。

2.舊系統(tǒng)改造（refome）

 工業(yè)以太網(wǎng)的要素并不僅僅局限于以太網(wǎng)本身，如何與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)(Network)和不同供應(yīng)商提供的機(jī)器集成并正常工作，是必須要考慮的問(wèn)題之一。工業(yè)交換機(jī)具有電信級(jí)性能特征，可耐受嚴(yán)苛的工作環(huán)境。產(chǎn)品系列豐富，端口配置靈活，可滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的使用需求。產(chǎn)品采用寬溫設(shè)計(jì)，防護(hù)等級(jí)不低于IP30，支持標(biāo)準(zhǔn)和私有的環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議。既然Profinet使用的是標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)交換機(jī)，并采用TCPIP的協(xié)議組件，那么基于Profinet的系統(tǒng)應(yīng)該能適用整個(gè)自控網(wǎng)絡(luò)，而不需要另外增加高端工業(yè)交換機(jī)或者特殊的功能，例如IGMP snooping和VLANProfinet同時(shí)也提供了將不同供應(yīng)商的產(chǎn)品接入同一網(wǎng)絡(luò)的解決辦法。通過(guò)XML，它將每個(gè)機(jī)器作為一個(gè)部件來(lái)處理，相對(duì)獨(dú)立于內(nèi)部核心(core)的控制系統(tǒng)，這就是以部件為控制單位的自動(dòng)化概念。

3.以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)布局

 辦公室的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳季植⒉贿m用于工廠生產(chǎn)層，那里采用的是工廠機(jī)器的以太網(wǎng)拓?fù)洳季?。辦公室以太網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu)通常是由商業(yè)級(jí)的產(chǎn)品(Product)構(gòu)建，它們?cè)诤銣氐沫h(huán)境(environment)和星型拓?fù)錁?gòu)建的交換網(wǎng)絡(luò)中可以很好地發(fā)揮作用;而與此不同，工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)常常要面對(duì)多變的意外情況(Condition)，因此需要具有一些額外的功能，例如高速冗余等。工業(yè)以太網(wǎng)會(huì)采用多種不同的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)布局方式(星型、環(huán)型、樹型、線型)，并使用(use)屏蔽電纜、金屬接頭，具有更高的耐熱耐震性能。此外，工業(yè)交換機(jī)一般由相應(yīng)的自控系統(tǒng)集成商負(fù)責(zé)配置和維護(hù)。

4.以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)配置(deploy)

 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置(set up)簡(jiǎn)單是一方面，但更重要的是，實(shí)現(xiàn)通信的編程工作絕對(duì)不能太復(fù)雜。Profinet能夠通過(guò)配置而不是編程，來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備(shèbèi)間的通信。通過(guò)一種對(duì)象呼應(yīng)的配置設(shè)備之間內(nèi)部通信的方法(method)，而不是傳統(tǒng)(chuán tǒng)的編程調(diào)試的方法，系統(tǒng)集成商和最終用戶能夠節(jié)約至少25%的建設(shè)以及調(diào)試試車的時(shí)間。

5.以太網(wǎng)的處理能力

 這不是單純地由網(wǎng)絡(luò)速度的快慢決定的，而是如何快速精確地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿撊サ牡胤?。工業(yè)交換機(jī)也稱作工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，即應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備，由于采用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，其開(kāi)放性好、應(yīng)用廣泛以及價(jià)格低廉、使用的是透明而統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議，以太網(wǎng)已經(jīng)成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主要通信標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)的處理能力毫無(wú)疑問(wèn)是最關(guān)鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分)的因素之一，它的衡量標(biāo)準(zhǔn)是單位時(shí)間內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量。而唯一能改進(jìn)這一性能的方法(method)就是減少通信堆棧中循環(huán)周期的次數(shù)。Profinet通信堆棧中的循環(huán)周期次數(shù)比一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng) TCPUDP工具要少十幾倍。這是由于，Profinet為一些對(duì)時(shí)間有苛刻要求的重要工作(job)專門設(shè)置(set up)了一個(gè)以太網(wǎng)實(shí)時(shí)通道，而與此同時(shí)，它的配置、診斷、路由以及“大容量數(shù)據(jù)傳輸”的通信都通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)TCPIP通道完成。

6.先期計(jì)劃

 僅考慮眼前的應(yīng)用是不夠的，當(dāng)前的以太網(wǎng)必須能滿足將來(lái)所有可能的應(yīng)用需要。GOOGLE PRofinet使用(use)戶能按照自己的步調(diào)，只采用單一的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，就能實(shí)現(xiàn)一個(gè)高度集成的、適用于不同控制功能(如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信、分布式IO、機(jī)器安全性、動(dòng)作控制以及數(shù)據(jù)采集)的自控系統(tǒng)(system)。它同樣也為今后可能的擴(kuò)展進(jìn)行了準(zhǔn)備。

7. 費(fèi)用

 對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，最重要的費(fèi)用支出并不是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的組件，而是設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)的部分。Profinet和其他類似的工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)架采用IT技術(shù)(Technology)的成果，例如OPC和SNMP，來(lái)監(jiān)視和顯示網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。此外，它的診斷功能能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)直接在包括plc和SCADA系統(tǒng)在內(nèi)的自控系統(tǒng)上反映出來(lái)。這樣組態(tài)設(shè)置和故障查找都可以在中央控制（control)室內(nèi)(indoor)完成，大大簡(jiǎn)化了操作。