工业以太网：揭秘几种关键技术的对决

在当今快速发展的工业自动化领域，高性能、工厂设备和IT系统集成，以及工业物联网的需求驱动促进了工业以太网的增长。根据HMS发布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，增长率为22％。现在占全球市场的46％，而去年为38％。

在具体通信中，EtherNet/IP和PROFINET份额最大，其中PROFINET主要市场在中欧，而EtherNet/IP在北美占主导地位。紧跟其后的是 EtherCAT、Modbus-TCP 和 EthernetPOWERLINK。

实时性对于许多应用至关重要。在这个层面上，我们可以看到EPA、EtherCAT、EthernetPowerlink、PROFINET、Ethernet/IP和SERCOSIII是主要竞争者。

下面，我们将逐一探讨这些技术，并比较它们之间的一些关键区别：

1. EtherNet/IP

2000年，由ControlNetInternational与ODVA（OpenDevicenetVendorsAssociation）共同开发。这是一种基于TCP/IP协议栈，在CIP协议（CommonIndustrialProtocol）的控制下实现非实时数据与实时数据传输。

2. EPA (ZigBee Industrial)

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。它通过增加一个EPA-CSME来实现实时性管理，对于避免冲突有严格监控机制。

3. EthernetPowerlink (EPL)

由奥地利BR公司开发，是一种基于CANopen基础上的实时扩展解决方案，它使用SCNM机制消除CSMA/CD不确定性，以确保传输延迟低且可靠。

4. PROFINET

由PI组织提出的标准，它提供三种类型通信方式：TCP/IP标准通道以及两类实时通道RT和IRT。在不同的应用场景中选择合适的通道来满足不同级别的事务要求，如参数设置或运动控制信号等。

5. SERCOSIII

作为串行高速通信系统，它已经经历了多代演变，并成为国际标准IEC61491-26的一部分。SERCOSIII提供了高效率、高速率以及强大的同步能力，使其特别适用于需要精确时间同步的情境，如机器工具控制及轨迹跟踪等任务。

每个技术都有其独特之处，每个都试图优化某些方面，比如延迟时间或者可靠性。但最终决定哪个技术最适合你的项目取决于你具体需求以及你所面临的问题域。此外，这些标准通常会随着新的创新而不断更新，从而保持他们在行业中的领先地位。