一 EtherCAT

以太網(wǎng)控制自動化技術(shù),，以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的開發(fā)架構(gòu)的現(xiàn)場總線技術(shù)。由德國倍福開發(fā),。,。

特點(diǎn)：高精度設(shè)備同步、線纜冗余和功能性安全協(xié)議,，目前市場份額最多,。

工作原理：EtherCAT從站對數(shù)據(jù)幀的讀取、解析,、過程數(shù)據(jù)的提取與插入完全由硬件來實(shí)現(xiàn),，這使得數(shù)據(jù)幀的處理不受CPU的性能、軟件的實(shí)現(xiàn)方式等影響,，時間延遲極小,、實(shí)時性很高。同時EtherCAT可以達(dá)到小于100us的數(shù)據(jù)刷新周期

優(yōu)點(diǎn)：1）完全符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 2）支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 3）廣泛的適用性,，通以太網(wǎng)控制器的設(shè)備都有條件作為EtherCAT主站,，比如嵌入式系統(tǒng)、普通的PC機(jī),、控制板卡等 4）同步性能好,，小于1us 5）無需子網(wǎng) 6）擁有多種應(yīng)用層協(xié)議接口來支持多種工業(yè)設(shè)備行規(guī)：CoE、SOE,、EOE,、FOE等

缺點(diǎn):需要支付許可費(fèi)用 B、需專門的ASIC芯片、從站可購買ASIC,。10-20萬購買IP core C.需實(shí)時操作系統(tǒng)

二 Ethernet/IP

面向工業(yè)自動化應(yīng)用的工業(yè)應(yīng)用層協(xié)議,。為西蒙公司開發(fā)，主要應(yīng)用層協(xié)議為CIP協(xié)議

CIPSafety,。

特點(diǎn)：1.建立在標(biāo)準(zhǔn)UDP/IP與TCP/IP協(xié)議之上,，利用固定的以太網(wǎng)硬件和軟件，為配置,、訪問和控制工業(yè)自動化設(shè)備定義了一個應(yīng)用層的協(xié)議,。實(shí)時采用UDP/IP，非實(shí)時采用TCP/IP

工作原理：TCP/IP上增加實(shí)時數(shù)據(jù)交換和運(yùn)行實(shí)時應(yīng)用的CIP協(xié)議,，采用生產(chǎn)者/消費(fèi)者數(shù)據(jù)交換模式,，生產(chǎn)者向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送有唯一標(biāo)識符的數(shù)據(jù)包。消費(fèi)者根據(jù)需要通過標(biāo)識符從網(wǎng)絡(luò)中接收需要的數(shù)據(jù),。這樣數(shù)據(jù)源只需一次性地把數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)上,，其它節(jié)點(diǎn)有選擇地接收數(shù)據(jù)，這樣提高了通信的效率,。

優(yōu)缺點(diǎn): 1.CIP是一個提供工業(yè)設(shè)備端到端的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議,，不同供應(yīng)商提供的設(shè)備很好的交互

2. 可離散控制可用于過程控制

3. 基于IEEE1588高精度的時鐘

三 PROFINET

基于以太網(wǎng)技術(shù)的自動化總線標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)統(tǒng)一由PROFIBUS國際組織維護(hù)和推廣,。應(yīng)用層協(xié)議：Profisafe ProfiNet IRT,。

特點(diǎn)：提供完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，實(shí)時通信,、分布式現(xiàn)場設(shè)備、運(yùn)動控制,、分布式自動化,、網(wǎng)絡(luò)安裝、IT標(biāo)準(zhǔn)和信息安全,、故障安全和過程自動化?，F(xiàn)在分為ProfiNetCBA、ProfiNet I/O和ProfiNet IRT

工作原理：實(shí)時通道RT是一種軟實(shí)時(software real time方案,，主要用于工廠自動化領(lǐng)域 中的過程數(shù)據(jù)高xìng能循環(huán)傳輸,、事件控制的信號與報警信號燈

實(shí)時通道IRT(IsochronousReal-time)使用了專用的ASIC芯片來對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行了解析，縮短處理時間

優(yōu)缺點(diǎn)：1.PROFIBUS技術(shù)和INTERBUS技術(shù)可以在整個控制系統(tǒng)中無縫地集成

2. 可離散控制可用于過程控制

3. 基于IEEE1588高精度的時鐘

四 POWERLINK

CANOpen+Ethernet組合而成,。由奧地利B&R貝加萊開發(fā),，成立EEPSG（以太網(wǎng)POWERLINK標(biāo)準(zhǔn)化組織）專門進(jìn)行推廣，是開源實(shí)時通信技術(shù),，類似于Linux系統(tǒng),，為免費(fèi)開源技術(shù)。

特點(diǎn)：鑒于以太網(wǎng)的蓬勃發(fā)展和CANOpen在自動化領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用基礎(chǔ),，融合了這兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),。某種意義上POWERLINK就是Ethernet上的CANOpen,，物理層、數(shù)據(jù)鏈路層使用了Ethernet介質(zhì),，而應(yīng)用層保留了原有的SDO和PDO對象字典的結(jié)構(gòu),。

工作原理：實(shí)現(xiàn)實(shí)時性的方法是對TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行了實(shí)時擴(kuò)展，引入了SCNM ( slot communication network management,，時間槽通信網(wǎng)絡(luò)管理)機(jī)制來消除C SMA/CD的不確定性,。SCNM原理是網(wǎng)絡(luò)按照一個固定的周期進(jìn)行通信。每個周期分為三個時間槽:同步時間槽,、異步時間槽,、空閑時間槽

優(yōu)缺點(diǎn)：1.POWERLINK是一套公開且公共的技術(shù)，有一套開源的OPEN POWERLINK的解決方案

2.可在ARM,、DSP,、FPGA上實(shí)現(xiàn)

3. CANOpen兼容性，保證所有的POWERLINK的都能互通

4. 可采用HUB,、Switch組網(wǎng)

5. 支撐各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

你認(rèn)為哪一個將成為未來工業(yè)實(shí)時以太網(wǎng)市場主導(dǎo)地位,？