物品现场总线系统重要对比分析
工业以太网的增长受到了高性能、工厂设备和IT系统集成以及工业物联网需求的推动。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,增长率达到了22%。目前,工业以太网占全球市场的46%,而去年为38%。在通信领域,EtherNet/IP和PROFINET是最主要的两种标准,其中PROFINET主要在中欧地区,而EtherNet/IP则在北美占主导地位。
紧随其后的是 EtherCAT、Modbus-TCP 和 EthernetPOWERLINK。在实时性要求较高的应用中,如EPA(浙江大学等单位联合制定)、EtherCAT、EthernetPowerlink、PROFINET 和 EtherNet/IP 是主要竞争者之一。下面,我们将对这些技术进行简单比较。
Ethernet/IP
由ControlNetInternational和ODVA共同开发于2000年。
实现实时性的方法是在TCP/IP层之上增加CIP协议。
采用生产者/消费者数据交换模式,以提高通信效率。
支持非实时数据与实时数据混合传输。
EPA
由浙江大学、中科院自动化所等单位联合制定,是用于工业测量和控制系统的实时以太网标准。
实现实时性的方法是在ISO/IEC8802.3协议基础上增加EPA-CSME调度管理机制。
支持确定性调度方式避免冲突,同时分割控制区域减少网络干扰。
EthernetPowerlink (EPL)
由奥地利BR公司于2001年开发,并由EPSGCEthernetPowerlink组织标准化。
在CANopen基础上发展,通过SCNM消除CSMA/CD不确定性提供时间槽通信机制确保实时传输。
PROFINET
4-1 提供三种类型通信:TCP/IP标准通道及两类实时通道RT与IRT
4-2 RT适用于工厂自动化中的过程数据循环传输;IRT适用于高性能传输及运动控制领域
4-3 有两种组网方式:PROFINETIO和PROFINETCBA
SERCOSIII
SERCOSIII作为一种串行高速同步通信解决方案,其优势在于支持高速、高可靠性、高可扩展性的同时具有低延迟特点,为那些需要精确同步且处理大量数据包流动的情况提供了强大的解决方案。此外,由于它可以直接连接到硬件设备,它还被认为是一个非常灵活且易于部署的一种技术。