物品传输场景下几种工业现场总线对比分析深入探讨CAN总线协议中的PGN标准

  • 科研进展
  • 2025年01月14日
  • 工业以太网的增长受高性能、工厂设备和IT系统集成,以及工业物联网需求的推动。根据HMS发布的2017年工业网络市场份额报告,工业以太网增长速度加快,增长率达22%,占全球市场46%。主要通信协议包括EtherNet/IP和PROFINET,其中PROFINET在中欧主导,EtherNet/IP在北美领先。紧随其后的是 EtherCAT、Modbus-TCP和EthernetPOWERLINK。

物品传输场景下几种工业现场总线对比分析深入探讨CAN总线协议中的PGN标准

工业以太网的增长受高性能、工厂设备和IT系统集成,以及工业物联网需求的推动。根据HMS发布的2017年工业网络市场份额报告,工业以太网增长速度加快,增长率达22%,占全球市场46%。主要通信协议包括EtherNet/IP和PROFINET,其中PROFINET在中欧主导,EtherNet/IP在北美领先。紧随其后的是 EtherCAT、Modbus-TCP和EthernetPOWERLINK。

在实时工业以太网中,EPA、EtherCAT、EthernetPowerlink、PROFINET、Ethernet/IP、SERCOSIII是主要竞争者。下面对它们进行简单比较。

Ethernet/IP

由ControlNetInternational和ODVA共同开发。

实现实时性通过CIP协议(CommonIndustrialProtocol)。

采用生产者/消费者数据交换模式。

CIPsync标准提高了时钟同步精度。

EPA

由浙江大学、中科院自动化所等单位联合制定。

实现实时性通过EPA-CSME机制。

支持非冲突的通信调度方式,并分为微网段避免冲突。

EthernetPowerlink (EPL)

由奥地利BR公司开发并标准化。

实现实时性通过SCNM机制消除CSMA/CD不确定性。

网络按照固定的周期进行通信,以保证实时数据传输无冲突。

PROFINET

提供三个版本实现TCP/IP标准通信及两类实时通信方案:

TCP/IP标准通道用于非实时数据传输,如参数设置与诊断;

两个实时通道RT(软实時)与IRT(IsochronousReal-time),适用于工厂自动化领域中的过程数据循环传输以及运动控制信号;

SERCOSIII

成立于1989年,是国际标准IEC61491-2002的一部分;

经历了三代发展:SERCOSI, SERCOSII, SERCOSIII;

*SERCOSSERIES提供了一种基于串行总线技术的高效且可靠的接口解决方案;

这些技术都有其独特之处,在不同的应用场景中各具优势,为用户提供多样化选择。在未来的发展趋势中,这些技术将继续演进,以满足不断变化的行业需求。

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