主题：【原创】Ethernet(以太网络)与现场总线（PROFIBUS）的比较

目前仪器上的网络通讯方式一般采用通用的为office（办公室）应用而设计的Ethernet、TCP/IP等协议。
Ethernet(以太网络)用于工业生产现场有以下问题需要解决。

1.实时性问题
    实时性就是信号传输足够快加上确定性。Ethernet(以太网络)采用CSMA/CD碰撞检测方式。 CSMA/CD碰撞检测方式为以太网络上用来解决多台计算机同时传递数据的方法。由于两台计算机同时传递数据时会因电讯碰撞而发生数据的毁损，因此，CSMA/CD协议是当感应到碰撞时， 两台计算机都各自等待一随机的时间，然后再重新尝试传递数据。然而应用此项协议时有两项缺点，一为电缆的长度会受限制，否则感测不到碰撞；另一项则为当使用者增加时，数据碰撞的机率将大大的增加。当网络负荷较大时（40%），网络传输的不确定性不能满足交易现场的实时要求。
2．Ethernet如何满足现场环境问题
    Ethernet(以太网络)所用的接插件、集线器、交换机和电缆等是为办公室（office环境）应用而设计的，不符合工业现场恶劣环境的要求。在工业现场环境中，Ethernet抗干扰性能较差。
  （近年来，虽然全球主要自动化厂商和组织加强了工业Ethernet实现，在上述两个问题上有所改善，但工业Ethernet在我国才刚刚起步，所以终端设备所使用的仍是为办公室应用而设计的却非为工业应用而设计的Ethernet。）
3．连线方式问题
  当工业场地宽广，占地面积以成百上千亩计时，采用通用的、为office（办公室）应用而设计的Ethernet(以太网络)，不仅在技术上会受电缆的长度限制，而且一对一的I/O连线方式，对于大规模I/O系统来说，会形成由接线点造成的不可靠因素。对大范围、大规模I/O的分布式系统来说，需要用大量的电缆、I/O模块及电缆敷设工程费用，提高系统及工程成本。

    如果在通讯上采用为工业应用而设计的现场总线（PROFIBUS）技术，带来的好处有：
（1）增强了现场级信息集成能力
现场总线可从现场设备获取大量丰富的信息，能够更好地满足工厂自动化及CIMS系统的信息集成要求。现场总线是数字化通信网络，它不单纯取代4-20mA信号，还可实现设备状态、故障、参数信息传送。系统除完成远程控制外，还可完成远程参数化工作。
（2）开放式、互操作性、互换性、可集成性
不同厂家产品只要使用同一总线标准，就具有互操作性、互换性，因此，设备具有很好的可集成性。系统为开放式，允许其它厂商将自己专长的控制技术，如控制算法、工艺流程等集成到通用系统中去。
（3）系统可靠性高、可维护性好
基于现场总线的自动化监控系统采用总线连接方式替代一对一的I/O连线，对于大规模I/O系统来说，减少了由接线点造成的不可靠因素。同时，系统具有现场级设备的在线故障诊断、报警、记录功能，可完成现场设备的远程参数设定、修改等参数化工作，也增强了系统的可维护性。
（4）降低了系统及工程成本
对大范围、大规模I/O的分布式系统来说，省去了大量的电缆、I/O模块及电缆敷设工程费用，降低了系统及工程成本。