在工业自动化和控制系统中，以太网、现场总线以及其他技术（如外围组件互连）竞相争夺，试图处理那些对工作负载提出最苛刻要求的任务。运动控制应用需要确定性，以确保网络能够及时将工作负载传送至预定的节点，这对于保持位置的准确性至关重要，从而保证驱动器的精确停止、适当加速/减速以及其他任务。

标准的IEEE802.3以太网从未达到这些要求。即使全双工交换和隔离冲突域淘汰了过时的CSMA/CD数据链路层，但它仍缺乏可预测性。此外，典型堆栈中的TCP/IP并未针对实时流量进行优化，因此现场总线以及带有基于ASIC的PCI卡的PC控制架构一直是常见的运动控制解决方案。

从EtherNet/IP到EtherCAT等以太网解决方案，它们以独特方式克服了这些缺点。尽管工业以太网相较于其他替代技术还有一些优势，但在运动控制中仍远未占据主导地位。我们来看看它能否并且将会在未来几年的竞争中越来越被接受的三个原因：

融合而不是增加复杂性

随着企业IT与工厂之间互联不断增加，系统变得更加复杂，这通常涉及将标准以太网和工业以太网与现场总线混合使用。例如，一台机器可能会利用SERCOS1、PROFIBUS®、SafetyBUSp、DeviceNet等不同的网络。这样的网络很复杂，而且其建立和维护成本也很高，每个协议都需要各自实施程序、安装人员和培训。而且，该种布局更容易获得供应商支持，并能适应未来需求。

确定性适用于运动控制应用

运动控制依赖于精确通信。这一精确性通过使用基于时隙调度来支持，每个设备都有一个与之进行通信的调度表。在这种情况下，如果数据传输无法预测，则可能会丢失结果，因此需要确定性来保证环路稳定性的这一点可以通过直接集成于英特尔芯片内加速器电路实现IEEE1588，以及通过高速实时处理实现 EtherCAT 中始终如一性能的一种常见机制。

面向IIoT长期可行性

以太网作为一种局域网技术自问世以来已经经历了一系列发展。鉴于传统现场总线组件目前制造规模较小，而 PCI 正面临逐渐成为过时工业标准架构风险，以太网经过不断发展现已完全有能力为IP核心基础上的工业物联网提供服务。

即将到来的改进，如时间敏感型网络完善 IEEE 1588 并支持网络融合可能性，也使得以太网成为当前及未来运动控制理想选择。这并不意味着现场总线或 PCI 将消亡，只是随着自动化行业迈向 IIoT，以 太 网 的优势将持续提升。

参考文献：

1．Paul Brooks。“EtherNet/IP 应用於運動控”Industrial IP Advantage, 2015年10月

2.“通過標準乙級網成功實現運動控”Industrial Ethernet Book, 第48卷第71期

3．Jason Goerges.“EtherCAT 實現高性能運動控”Machine Design, 2010年11月