揭秘工业现场总线大师：5款通信巨擘的对决

随着高性能、工厂设备与IT系统集成以及工业物联网需求的不断增长，工业以太网得到了飞速发展。根据HMS发布的2017年工业网络市场份额报告显示，工业以太网的增长速度比往年更快，增长率达到了22%。目前，工业以太网占据了全球市场的大约46%，而去年为38%。

在具体通信技术中，我们可以看到EtherNet/IP和PROFINET是当前市场份额最大的一类，其中PROFINET主要在欧洲地区，而EtherNet/IP则在北美地区占据主导地位。紧跟其后的是EtherCAT、Modbus-TCP和EthernetPOWERLINK。

在实时性要求较高的情况下，如EPA、EtherCAT、EthernetPowerlink、PROFINET、Ethernet/IP和SERCOSIII是最受欢迎的竞争者。下面我们将简单比较它们：

EtherNet/IP

EtherNet/IP是在2000年由ControlNetInternational和ODVA共同开发的一个基于TCP/IP协议栈的开放标准，以实现实时数据交换并支持运行实时应用程序。在物理层和数据链路层采用标准的以太网技术，在网络层使用IP协议，并且通过CIP协议进行控制。

EPA

EPA（即"863"计划下的自动化领域实时以太网）是在中国推动下，由多所大学及企业联合制定的用于工业测量与控制系统中的实时以太网标准。在ISO/IEC8802.3基础上增加了EPA-CSME机制来管理调度，以及微网段分隔避免冲突。此外，它还提供了一系列产品如控制系统、高级变送器等，并成功应用于工厂环境中。

EthernetPowerlink (EPL)

EPL由奥地利BR公司开发，是一个基于CANopen扩展而来的实时解决方案。它利用SCNM机制消除CSMA/CD带来的不确定性，每个周期分为同步时间槽、中等优先级时间槽及空闲时间槽，以保证所有数据都能按需传输，同时减少冲突发生概率。

PROFINET

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模式：TCP/IP非实时通讯以及两种RT通讯方式。在这些版本中，PROFINET提出了一些关于IEEE802.1D及IEEE1588扩展方案，以及不同RT通道技术来适应不同的需求。这使得它能够处理各种复杂任务，如参数化组态诊断信息传输，以及过程循环传输事件信号灯报警信号灯等功能。

SERCOSIII

SERCOSIII作为SERCOS家族成员之一，是一个国际标准（IEC61491），已经经历了三个阶段发展，从SERCOSI到SERCOSII再到现在被称作SERCOSIII版本。这一系列产品一直致力于提供一种可靠且灵活的串行通信解决方案，不仅满足现代制造业对于高速率传输需要，而且也保持着与早期版本兼容性的设计理念，使得用户能够无缝升级至新版产品或软件配置。

每一款现场总线都有其独特之处，它们各自拥有自己的优势和特点，为不同的行业应用提供最佳解决方案。本文通过对这五款重要现场总线进行深入分析，让读者了解到他们如何分别应对挑战，为未来智能化生产环境打下坚实基础。