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环网技术

随着九十年代工业现场总线技术的快速兴起，通过通信连接大大的简化了机器设备的接线工作。早期阶段的工业设备通常组成线性拓扑，所有的状态、控制和诊断数据沿着一根电缆进行传送，网络的设计和连接相对比较简单。而随着技术不断发展，如今 PLC 控制器已经全面支持工业以太网，并且越来越多的工业网络设备的加入进来，网络变得愈发复杂。在工业现场，如果采用线性拓扑网络的某个节点发生了问题，随后的设备就会完全的断开，造成通信的中断。而针对工业技术对控制网络可靠性的高要求， 工业以太网的环网技术应运而生。

环网技术的优点如下：

· 可以快速检测网络错误并重新自动配置网络。

· 可以在小型和大型网络中实施使用。

· 清晰且结构简单的网络接线。

· 工厂可以在运行期间进行扩展工作。

· 标准化的协议确保了来自不同制造商设备的兼容性。

工业以太网为什么需要环网技术呢？或者说，以太网为什么不能直接连成环路呢?

这是因为以太网直接连接成环路，广播的数据包会在广播域中上大量的复制，这样会使网络中充斥着广播数据，大规模耗用链路带宽，使得正常数据不能得到有效传输，也会导致交换机的 MAC 地址表震荡, 造成交换机资源被占用，导致死机。这就是我们常说的"网络风暴"。

所以，以太网的环路拓扑，必须依靠环网协议来堵塞一个端口，所有的数据通过另外的端口收发，实际上仍然维持一个线性的状态，一旦转发数据的链路发生故障，就会打开堵塞的端口保证数据传输。

从环网发生故障，到备用端口打开，通讯恢复转发的时间我们一般称之为环网的重构时间。重构时间取决于网络规模和环网协议。

环网技术并不是西门子私有的技术，对于种类繁多的工业以太网设备，如何选择合适的环网协议呢？

其实我们只要了解工业网络的特点就可以得出结论，工业网络对于实时性、可靠性要求高，一旦发生了环网的故障，要求尽快的通过备用路径恢复通讯，这样才会对生产的影响降到低。

因此，选择的环网协议和设备适不适合当前的应用，完全取决于环网重构时间能不能满足工艺的要求。我们看看哪些环网协议可以供我们选择。