以目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)進(jìn)入了控制領(lǐng)域，形成了新型的以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這主要是由于工業(yè)自動化系統(tǒng)向分布化、智能化控制方面發(fā)展，開放的、透明的通訊協(xié)議是必然的要求。
工業(yè)以太網(wǎng)多年來應(yīng)用廣泛，是一種成熟的通信標(biāo)準(zhǔn)，主要用于商業(yè)上的數(shù)據(jù)處理。進(jìn)入工業(yè)自動化領(lǐng)域之后，其應(yīng)用主要是解決管理層、生產(chǎn)指揮層和控制層的任務(wù)。
工業(yè)以太網(wǎng)及相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)備，在現(xiàn)今的自動化技術(shù)中正在扮演著重要的角色。工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境比普通環(huán)境都要惡劣，至少在震動，濕氣，溫度上都要比普通環(huán)境惡劣，由于交換機(jī)、冗余自愈、抗干擾和千兆網(wǎng)等技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)逐漸在技術(shù)上具備了向下延伸的條件，許多新型控制器皆提供EthernetTCP/IP接口，目前的應(yīng)用已經(jīng)從管理層延伸到控制層。
目前。國內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)市場中，電力和軌道交通是工業(yè)交換機(jī)的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，占到市場的70%。中國工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)市場活躍著大約50家廠商。如何選擇一款合適的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)呢？
交換機(jī)VS.集線器
簡單地說，工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)境中不要使用集線器。集線器只不過是一個多端口的中繼器。如果集線器被排除在外的話，剩下的選擇就只有網(wǎng)管型交換機(jī)和非網(wǎng)管型交換機(jī)了。網(wǎng)管型的交換機(jī)更好，當(dāng)然它的價格也比非網(wǎng)管型的交換機(jī)要貴。
網(wǎng)絡(luò)上的每一臺設(shè)備都有一個獨(dú)一無二的標(biāo)識符，就是我們所說的MAC地址，這是交換機(jī)比集線器具有更優(yōu)秀的識別能力的關(guān)鍵。當(dāng)交換機(jī)剛剛上電的時候，它最初的表現(xiàn)和集線器沒有區(qū)別，將所有的通訊內(nèi)容都廣播出去，但隨著網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備將信息在交換機(jī)的不同端口上傳輸，交換機(jī)開始監(jiān)控通訊內(nèi)容，識別出哪一個MAC地址與哪一個端口相關(guān)，然后在MAC地址表中做出標(biāo)識。一旦交換機(jī)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的MAC地址與某個特定的端口相連接，它就會監(jiān)控指向那個MAC地址的信息，然后將這些信息僅僅發(fā)送給那個特定的地址。
工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)有三種通訊類型。點(diǎn)對點(diǎn)的單播通訊、一對多的組播通訊和一點(diǎn)到所有節(jié)點(diǎn)的廣播通訊。
當(dāng)交換機(jī)的MAC地址表建立完成之后，網(wǎng)管型交換機(jī)和非網(wǎng)管型交換機(jī)對單播通訊和廣播通訊的處理方式?jīng)]有什么不同。一般來說，在100MB的帶寬下，將廣播頻度控制在每秒鐘100個廣播。對于任何網(wǎng)絡(luò)來說，都會或多或少地存在廣播通訊。一個例子就是打印服務(wù)器會周期性地在網(wǎng)絡(luò)上給出廣播通知。
窺探：不僅僅是監(jiān)聽
網(wǎng)管型交換機(jī)和非網(wǎng)管型交換機(jī)的一個主要的區(qū)別就在于它們對待組播通訊的處理方式。組播通訊通常來自于搭載在工廠過程網(wǎng)絡(luò)上的智能設(shè)備，采用面向連接的基于生產(chǎn)廠商/用戶模型的技術(shù)。這種情況下的連接僅僅是網(wǎng)絡(luò)上兩個或者多個節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系。
要想能夠接收組內(nèi)信息，設(shè)備必須加入組播通訊小組，組內(nèi)所有的成員都能夠接收到數(shù)據(jù)。如果僅僅是向小組發(fā)送數(shù)據(jù)，那么你無需成為小組成員。在生產(chǎn)廠商/用戶模型中，組播通訊的主要問題就是隨著小組成員數(shù)量的增加，通訊信息呈指數(shù)地增長。此時，就需要使用網(wǎng)管型的交換機(jī)了。
網(wǎng)管型交換機(jī)能夠打開互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）窺探功能。它是這樣工作的，當(dāng)IGMP窺探功能打開后，它會發(fā)出廣播通訊以判斷任何組播小組內(nèi)的成員。使用這些信息，加上已經(jīng)建好的MAC地址表，網(wǎng)管型交換機(jī)就能夠?qū)⒔M播通訊僅僅發(fā)送給組播小組內(nèi)的成員。非網(wǎng)管型的交換機(jī)對組播數(shù)據(jù)和廣播數(shù)據(jù)的處理方式一樣，都是將數(shù)據(jù)發(fā)送給每一個節(jié)點(diǎn)。
工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)將伴隨著工業(yè)自動化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的不斷推廣，迎來更大的發(fā)展。從技術(shù)角度，實(shí)時通訊、穩(wěn)定性、安全性等是工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品的著眼點(diǎn)。
網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)比非網(wǎng)管型功能更強(qiáng)大。
