汽车CAN总线协议与其他工业现场总线的对比分析

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  • 2025年01月14日
  • 我将对上述内容进行重新表述,保持原有的字数要求: 工业以太网的迅猛增长,是由高性能设备、工厂与IT系统集成以及工业物联网需求共同推动。据HMS发布的2017年报告显示,工业以太网市场份额增长了22%,从去年的38%提升至46%。在通信协议中,EtherNet/IP和PROFINET占据领先地位,其中PROFINET主要在中欧地区,而EtherNet/IP则在北美市场主导。

汽车CAN总线协议与其他工业现场总线的对比分析

我将对上述内容进行重新表述,保持原有的字数要求:

工业以太网的迅猛增长,是由高性能设备、工厂与IT系统集成以及工业物联网需求共同推动。据HMS发布的2017年报告显示,工业以太网市场份额增长了22%,从去年的38%提升至46%。在通信协议中,EtherNet/IP和PROFINET占据领先地位,其中PROFINET主要在中欧地区,而EtherNet/IP则在北美市场主导。

在实时性强的工业网络领域,EPA、EtherCAT、EthernetPowerlink、PROFINET、Ethernet/IP和SERCOSIII等技术竞争激烈。下面我们将简要比较这些技术:

Ethernet/IP

作为2000年3月由ControlNetInternational和ODVA共同开发的标准,它通过CIP协议实现实时数据交换,并采用TCP/IP传输非实时数据。在生产者-消费者模式下,提高了通信效率。为了更好地支持时钟同步,在2003年引入IEEE15888并制定CIPsync标准。

EPA

这是一个专为工业测量和控制系统设计的实时以太网标准,由浙江大学、中科院自动化所等单位联合制定。在ISO/IEC8802.3基础上增加了EPA-CSME调度管理机制,以避免冲突并确保实时性。此外,它还采用微网段分隔策略来监控网络报文,从而减少广播风暴。

EthernetPowerlink(简称EPL)

由奥地利BR公司于2001年开发,以CANopen为基础扩展TCP/IP协议栈,并引入SCNM时间槽通信管理机制来消除CSMA/CD不确定性。这使得它能够提供严格的实时性保证,同时避免网络冲突。

PROFINET

是一个由PI组织提出的工业以太网标准,可以实现三种类型通信:TCP/IP标准通道及两种基于IEEE802.1D和IEEE1588扩展的实时通道RT及IRT。根据不同的应用需求选择不同的通道方案,为不同场景提供优化解决方案。

SERCOSIII

作为串行实时通信系统的一部分,是国际标准IEC61491的一部分,其最新版本是SERCOSIII。本技术已经经历了多代发展,每一代都有着明显提升,它们被广泛应用于各种需要高速、高可靠性的控制场合,如机器人、大型机械设备以及其他复杂制造环境中。