主流的工业以太网简介及比较（EPA , EtherCAT , Ethernet Powerlink , PROFINET, Ethernet/IP, SERCOS III）

最新推荐文章于 2025-06-23 16:32:49 发布

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#主流工业以太网 #比较

本文介绍了主流的工业以太网技术，重点分析了EtherCAT的特点，包括其高效率、刷新周期短的优势。通过硬件处理数据，EtherCAT实现了极小的时间延迟和高度实时性，数据刷新周期可小于100us，有效数据率超过90%。官方测试显示，即使是大量I/O更新，也能在极短时间内完成。

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在实时工业以太网中有几个主要的竞争者:EPA , EtherCAT , Ethernet Powerlink , PROFINET, Ethernet/IP, SERCOS III。下面对它们进行简单比较。
1 Ethernet/IP
   Ethernet/IP是2000年3月由Control Net International和ODVA( Open DevicenetVendors Association共同开发的工业以太网标准。Ethernet/IP实现实时xìng的方法是在TCP/IP层之上增加了用于实时数据jiāo换和运行实时应用的CIP协议(Common Industrial Protocol )。
   Ethernet/IP在物理层和数据链路层采用标准的以太网技术，在网络层和传输层使用IP 协议和TCP, UDP协议来传输数据。UDP是一种非面向连接的协议，它能够工作在单播和多播的方式，只提供设备间发送数据报的能力。对于实时性很高的I/O数据、运动控制数据和功能行安全数据，使用UDP/IP协议来发送。而TCP是一种可靠的、面向连接的协议。对于实时性要求不是很高的数据(如参数设置、组态和诊断等)采用TCP/IP协议来发送。
   Ethernet/IP采用生产者/消费者数据交换模式。生产者向网络中发送有唯一标识符的数据包。消费者根据需要通过标识符从网络中接收需要的数据。这样数据源只需一次性地把数据传到网上，其它节点有选择地接收数据，这样提高了通信的效率。
   Ethernet/IP是在CIP这个协议的控制下实现非实时数据和实时数据的传输。CIP是一个提供工业设备端到端的面向对象的协议，且独立于物理层及数据链路层，这使得不同供应商提供的设备能够很好的交互。另外，为了获得更好的时钟同步性能，2003年ODVA将
IEEE 15888引入Ethernet/IP，并制定了CIPsync标准以提高Ethernet/IP的时钟同步精度。
2 EPA
   EPA是在“863”计划的支持下，由浙江大学、清华大学、浙江中控技术公司、大连理工</