在工厂自动化应用中，由于现场设备节点数量与日俱增，同时对于自动化设备加工精度与实时性要求慢慢的升高，传统的串行工业总线已经没办法满足生产线同步性与大规模数据传输的要求。以太网慢慢的变成为主流，基于以太网全球主流OEM开发确定性网络工业以太网协议包括Profinet, Ethercat, Powerlink等。这些协议都需要以太网作为传输介质，以太网PHY主要负责。目前工业以太网总线M速率为主，下一代工业总线技术将会基于TSN（时间敏感网络）与速率1000M及以上的以太网协议。

  在进行以太网口功能调试过程中，最常见的问题是两个端口之前没办法正确建立物理层链接。所以本文档的内容基于TI以太网PHY产品DP83822，介绍以太网网口自协商（Auto-Negotiation）功能现象，正确的测试波形与Strap电阻设置。

  OSI模型定义了7层网络模型，以太网MAC层对应OSI模型中的第二层-数据链路层，以太网PHY对应OSI模型中的第一层-物理层。对于以太网而言，物理层的基本功能是将在网线或者光纤中传输的原始数据（电压，电流等）转化为可被接收且符合协议的数字信号，其为数据链路层提供物理连接。物理层主要规定了信号电压，频率，引脚功能，阻抗等。作为网络通讯的基础，只有在物理层成功建立链接后，通信数据才能在端口之间进行传输。以太网PHY承担了物理层链接的所有工作，只有PHY工作在正确配置下，通信链路才能正常工作。下面会以10M/100M以太网PHY为例，说明物理层链接建立方式 – 自动协商及如何检通过检验测试TRX_P/N管脚波形判断DP83822是否正确开启该功能。

  根据IEEE802.3，自动协商模式功能是以太网端口根据另一个端口的设备链接速度，双工模式，自动把本端口的速度和工作模式调节到两个端口能支持的顶配水平。自协商协议的主要内容有：双工模式，运行速率等。自动协商功能完全由物理层PHY芯片实现，无需额外数据包和高层协议开销。根据广播通信速率10M或者100M的不同，自动协商功能提供两种模式NLP（Figure 6）和FLP（Figure 2）。

  使用单独10Base-TE广播自动协商模式时， PHY芯片会通过Figure 1中TXD_P, TXD_N和RXD_P，RXD_N发送NLP（Normal Link Pulse）普通链路脉冲，每个脉冲间隔16ms。为了同时兼容T568A直连网线B交叉网线，所以在收发端同时广播NLP，根据对方对口的监听情况判断是否使用自动交叉线切换功能（Auto-MDIX）。

  使用100Bast-TX自动协商模式时， PHY芯片会通过Figure 1中TXD_P, TXD_N和RXD_P，RXD_N发送FLP（Fast Link Pulse）快速链路脉冲。由于100Base-TX自动协商模式由100Base-T向10Base-T兼容，如果对方端口只能支持10M以太网，则两侧都会判定为10Base-T。为了同时兼容T568A直连网线B交叉网线，所以在收发端同时广播FLP，根据对方对口的监听情况判断是否使用自动交叉线切换功能（Auto-MDIX）。

  测试使用DP83822I评估模块[1]，默认电阻与寄存器配置，在无网线连接其他以太网端口的情况下。通过观测TXD_P引脚波形能判断芯片是否在进行自动协商。

  当无其他端口与本端口连接时，自动模式下TXD_P/N引脚发送的FLP波形为Figure 2。TXD_P/N会持续发送FLP信号给远端以太网端口，同时TXD_P/N也会监听对端是否通过网线传输FLP信号。每帧FLP脉冲发送时间间隔16ms。直流共模电压3.3V，单端峰值电压5.2V。

  如果对单帧脉冲周期进行放大可以观察到FLP信号包含多个脉冲信号。最大数量为33个脉冲，第一个脉冲和最后一个脉冲为时钟脉冲，每两个时钟脉冲之间为数据脉冲。当数据脉冲出现时，该比特位为’1’，当数据脉冲为0时，该比特位为’0’。双工模式，速率等信息就包含在16个数据脉冲之中，如Figure 3所示。

  如Figure 4所示，单个脉冲TXD_P和TXD_N幅值相同，相位相差180度差分信号。

  从以上测试结果能发现，通过示波器观察TXD_P/N引脚信号可以对以太网PHY（例如DP83822I）上电后的链接电路的模式和状态进行分类。在现在通用以太网PHY的设计中，通常建议开启自动协商模式支持最高速率与全双工模式（Auto-Negotiation），当在无远端以太网端口链接的情况下，应能在TXD_P/N引脚观侧到Figure 2和Figure 3波形。

  DP83822I在上电完成之后，需要默认使能自动协商模式，且保证最快速率和全双工模式，最重要的一点是保证基础模式选择正确，即AN_EN=1, AN_1=1, AN_0=1。

  MODE3（上拉电阻：6.2k Ohm; 下拉电阻：1.96k Ohm）和MODE4（上拉电阻：OPEN；下拉电阻：OPEN）。关键字：工业以太网引用地址：DP83822I工业以太网PHY自协商功能与其Strap电阻配置

  简介 工业部门转向数字化已成趋势，其他任何领域都没有如此明显。生产环境一直在变化——已经连成网络，不同公司部门之间甚至跨越公司边界的通信日益增加。无论是人还是机器，公司所涉及的所有各方都在活跃地进行不计其数的多样化数据交换。以前只有个别机器互连，而未来网络将无处不在——从单个传感器和执行器到机器和完整系统。工业4.0或工业物联网(IIoT)推动的数字化转型，使所有生产参与者相互联系起来。以太网和工业以太网日益成为必不可少的通信标准，因为它们相比于以前的现场总线具有决定性的优势，例如更大的传输速率和更高的可靠性。此外，工业以太网提供了将网络中的全部通信技术（从传感器到云）纳入一个独特标准的可能性。它利用实时功能和确定性来增强经典以太网

  的网络安全以及保护技术系统至关重要 /

  前言: 以太网及TCP/IP通信技术在IT行业获得了很大的成功, 成为IT行业应用中首选的网络通信技术。近年来，由于国际现场总线技术标准化工作未达到人们理想中的结果，以太网及TCP/IP技术逐步在自动化行业中得到应用，并发展成为一种技术潮流。 以太网在自动化行业中的应用应该区分为两个方面问题，或者说两个层次的问题。一是工厂自动化技术与IT技术结合，与互连网Internet技术结合，成为未来可能的制造业电子商务技术、网络制造技术雏形。大多数专家们对自动化技术这种发展的新趋势给予肯定的评价。另一个方面，即以太网能否在工业过程控制底层，也就是设备层或称为现场层大范围的应用？ 能否成为甚至取代现有的现场总线技术成为统一的工业网络标准？

  近日，泰科电子推出了全新符合ODVA规范的IP67级金属外壳连接器，使工业以太网能够铺设到最为恶劣的环境中。该产品采用Zamak锌合金外壳，带来了更高的机械强度。同时，IP67卓越的密封防护能预防接触面受到液体、气体或其它污染物的侵蚀。并且，该款连接器可满足5e类网线孔位连接器既可用作插头也可用作插座，并可选择是否带有屏蔽保护，其附带的端盖可保护未配对连接器。连接器拥有的快转卡口连接与主动锁止环，达到了IEC 61076-3-106 Variant 1的要求，可为连接器在极端恶劣环境下提供良好的可靠性。而HBT密封垫片具备UV防护功能。该连接器的允许工作时候的温度范围为-40°C至+85°C。

  考虑到煤矿开采在地下作业，周围环境复杂，空气中多有瓦斯等易燃气体分布，安全形势较为特殊，如何对煤矿生产的全部过程和全矿井生产安全环境进行高效的监控监测，并实现生产的全部过程信息综合利用等的网络化、 自动化 和智能化是煤炭行业目前面临的主体问题。 为满足这一市场需求，推出了基于物联网技术的煤炭综合自动化系统。该系统依托综合自动化和基础系统，为用户更好的提供矿山综合信息化解决方案，协助煤矿建立和完善监测监控、人员定位、压风监控、供排水监控和矿区有线无线通信调度联络等井下安全避险系统，为矿区的安全生产提供技术保证。 该系统以 工业以太网 和工业 现场总线 为基础，构建综合数字化信息传输平台，以组态软件和实时数据库为基础，利用网络技术和工

  和PROFIBUS的FCS实时在线 引言     在十多年的开发和应用实践过程中，PROFIBUS以其技术的成熟性、完整性和应用的可靠性等多方面的优秀表现，在现场总线技术领域中成为国际市场上的领导者，PROFIBUS是目前唯一能够全方面覆盖工厂自动化和过程自动化应用领域的现场总线。基于PROFIBUS的FCS网络结构是：底层由一个或多个PROFIBUS总线网络和其他子网组成，用来完成底层的控制和数据采集等任务；上层由工业以太网组成，完成对底层数据的整合和处理。图1为典型的FCS系统结构图。     现场总线的I／O从站一般离控制室较远，而且比较分散，加上现场环境复杂，若发生故障，使用现有的诊断工具进行故障位置判断、准确找出故障原因会要比较长时间，这对正常

  八大应用主题倍受关注     上海，6月 15日，2011  – 全球产业计算机（IPC）与自动化设备领导厂商研华科技，于6月15日在上海参加了由CONTROL ENGINEERING China主办的“第六届工业以太网技术与应用论坛”。本次论坛中，研华作为行业领军厂商，通过主题演讲、互动问答、展台展示的形式与参会听众一起分享了研华在工业以太网方面的发展趋势、行业应用、最新产品等信息。     近300名来自上海、浙江、江苏等周边省份的最终用户、设计研发人员和系统集成商代表参加了本次论坛，他们大多是来自机械电子制造、电力、冶金、物流、交通、水处理、基础设施、化工、汽车等行业领域对工业通讯网络有实际的需求和实践的技术工

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