物品流动管理中Can协议的几种类型对比分析
工业以太网的增长受益于高性能设备与IT系统集成以及工业物联网的需求。据HMS发布2017年报告,工业以太网市场份额增长了22%,现在占全球46%。在通信协议中,EtherNet/IP和PROFINET最为主导,其次是EtherCAT、Modbus-TCP和EthernetPOWERLINK。
在实时工业以太网领域,如EPA、EtherCAT、EthernetPowerlink、PROFINET、Ethernet/IP和SERCOSIII竞争激烈。这六种技术各有特点:
Ethernet/IP
Ethernet/IP由ControlNetInternational与ODVA共同开发,是2000年3月推出的标准。它通过CIP协议实现实时性,并且采用生产者/消费者数据交换模式。在TCP/IP层之上增加了用于实时数据交换的CIP协议,使得不同供应商设备能良好互动。此外,为了提高时钟同步精度,引入IEEE15888并制定CIPsync标准。
EPA
EPA是“863”计划支持下,由多所高校及企业联合制定的实时以太网标准。它通过EPA-CSME调度管理机制来实现实时性,在非实时通信中使用CSMA/CD,而在实时通信中采用确定性调度方式避免冲突。此外,每个微网段内通信互不干扰,有助于避免广播风暴。
EthernetPowerlink (EPL)
EPL由奥地利BR公司开发,是基于CANopen发展而来的。它通过SCNM机制消除CSMA/CD的不确定性,将网络按照固定的周期进行通信,并划分为三个时间槽:同步时间槽、中等优先级时间槽和空闲时间槽,以保证传输效率和准确性。
PROFINET
PROFINET由PI组织提出,是一种可以无缝集成PROFIBUS技术与INTERBUS技术的工业以太网标准。现有三个版本,可以实现三种类型的通信:TCP/IP标准通道,以及两类实时通道RT(软实时)和IRT(IsochronousReal-time)。根据不同的应用场景,它提供了对IEEE802.1D和IEEE1588进行扩展的手段。
SERCOSIII
SERCOSIII是SERCOS系列产品中的最新版本,从1989年诞生至今已经经历三代发展,其核心优势在于其高速、高可靠性的串行传输能力,对于需要高速传输、大量数据处理以及严格要求同步性能的情况尤为适用。在实际应用中,它通常用于运动控制领域,如数控机床或其他需要高精度控制系统的地方。