【正文】 和DeviceNet，別的都只能當陪襯的角色？當然，現(xiàn)在大家都在看中國這個大西洋兩岸以外的單一最大市場，中國把砝碼放在誰這一邊，可能會使天平傾斜一點。光纖SercosII的新一代以太網(wǎng)版本，背后推手是博世力士樂，只用在運動控制。只用了以太網(wǎng)的硬件，完全和我們平常說的以太網(wǎng)沒有任何關(guān)系，連MAC層都沒有。EtherNet/IP以后將由羅克韋爾自動化、Omron、施耐德和思科公司來推動，而ProfiNet將由業(yè)界老大西門子公司帶領(lǐng)一些小公司去奮斗，由國內(nèi)PLC廠商中的老二、老三和老五對老大，不知誰將引導(dǎo)未來。我認為工業(yè)以太網(wǎng)的競爭將會在Ethernet/IP和ProfiNet間進行，而其它工業(yè)以太網(wǎng)都是這兩者的陪襯，將會逐漸退出市場。而EtherCat和PowerLink則更象是為運動控制而開發(fā)的，這二者好像沒有功能安全、在PLC和DCS控制方面也沒有得到大自動化公司的支持，況且這兩者又對以太網(wǎng)進行修改，一個在軟件，另一個在軟件和硬件方面都進行了修改，都不能兼容標準的以太網(wǎng)設(shè)備，個人認為這樣做得不償失，為滿足運動控制而不能兼容已有的標準的以太網(wǎng)設(shè)備而開發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)并不是以太網(wǎng)，與其說是工業(yè)以太網(wǎng)還不如說是另一種現(xiàn)場總線。最后兩者都有基于IEEE1588的高精度時鐘同步。Safety協(xié)議，而ProfiNet有Profisafe協(xié)議,還有在運動控制方面ProfiNet有所以ProfiNet V3也就不是標準的以太網(wǎng)了，也就給Profinet v3帶來如下的問題：不能采用標準的交換機、不能采用標準的以太網(wǎng)芯片、與企業(yè)網(wǎng)相連可能會出現(xiàn)問題，與標準以太網(wǎng)相連還要特殊的網(wǎng)關(guān)、添加和刪除一個節(jié)點都需要重新組態(tài)網(wǎng)絡(luò)和重新啟動網(wǎng)絡(luò)、至今沒有千兆網(wǎng)絡(luò)，還有最重要的是，當標準以太網(wǎng)以后發(fā)展了后，它不能與標準以太網(wǎng)相兼容，不具有將來以太網(wǎng)所應(yīng)具有的功能。v1采用TCP/IP協(xié)議，采用標準的以太網(wǎng)，而V2和V3不采用tcp/ip協(xié)議，這兩種都繞過tcp/ip協(xié)議，采用另外的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層協(xié)議，開發(fā)ProfiNet采用開發(fā)人員人員認為tcp/ip協(xié)議增加了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸延遲，其實這是一種誤解，據(jù)美國密歇根大學(xué)的教授研究后認為數(shù)據(jù)在TCP/IP中的傳輸延遲很小，他們研究得出數(shù)據(jù)在經(jīng)過TCP,IP棧時延遲只有不到100微秒，如果采用UDP/IP時就更小，同時他們研究也得出數(shù)據(jù)在不同應(yīng)用層延時比較大，不同的協(xié)議延遲不一樣，但是相差不是很大，從200us800us不等，他們經(jīng)過實驗后認為以太網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施(指交換機、網(wǎng)卡等）和TCP/IP協(xié)議并不是影響工業(yè)以太網(wǎng)實時性的主要原因，而認為應(yīng)用層協(xié)議才是主要原因。所有在這樣的一個EPL工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中，不能使用交換機，只能使用HUB，所以對100M的網(wǎng)絡(luò)，EPL總的帶寬是小于100m,一盤情況下只有40－50M，而如果采用交換機的工業(yè)以太網(wǎng)，它的帶寬可以達到大幾百M,另外在EPL網(wǎng)絡(luò)上，所有的節(jié)點都要實現(xiàn)EPL數(shù)據(jù)鏈路。b.Modbus TCP和EtherNet/IP的區(qū)別主要是應(yīng)用層不相同，ModbusTCP的應(yīng)用層采用Modbus協(xié)議，而EtherNet/IP采用CIP協(xié)議，這兩種工業(yè)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層采用的是CSMA/CD，因此是標準的以太網(wǎng)，另外，這兩種工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層采用TCP/IP協(xié)議族。61784里的標準，但是這些工業(yè)以太網(wǎng)不都是標準的以太網(wǎng)。MODBUS/TCP協(xié)議是作為一種（實際的）自動化標準發(fā)行的。顯而易見，它覆蓋了使用TCP/IP協(xié)議的作為一項戰(zhàn)略性的技術(shù)創(chuàng)新，PROFINET為自動化通信領(lǐng)域提供了一個完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，囊括了諸如實時以太網(wǎng)、運動控制、分布式自動化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等當前自動化領(lǐng)域的熱點話題，并且，作為跨供應(yīng)商的技術(shù)，可以完全兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場總線（如PROFIBUS）技術(shù)，保護現(xiàn)有投資。EtherCAT技術(shù)組確保每個感興趣的組織可以實施并使用該項網(wǎng)絡(luò)。該協(xié)議可與其他提供各種服務(wù)的以太網(wǎng)協(xié)議并存，并且所有的協(xié)議都并存于同一物理介質(zhì)中——通常只會對整個網(wǎng)絡(luò)性能有很小程度的影響。和其它EtherCAT數(shù)據(jù)相同，安全數(shù)據(jù)可以不使用安全路由器或網(wǎng)關(guān)傳輸。EtherCAT安全功能使安全相關(guān)通信和控制通信可以在同一網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)。 熱連接 熱連接功能能夠使網(wǎng)絡(luò)的各部分相連，并且解耦或重新自由配置；所提供的靈活響應(yīng)特性，改變了很多應(yīng)用需要在運行時變更I/O配置的需求。 此外，高分辨率的分布時鐘不僅可以用于同步，還可以提供數(shù)據(jù)采集的本地時間精確信息。與完全同步通訊中通訊出現(xiàn)故障會立刻影響同步品質(zhì)的情況相比，分布排列的時鐘對于通訊系統(tǒng)中可能存在的相關(guān)故障延遲具有極好的容錯性。由于連接的設(shè)備數(shù)量可高達65535，因此，網(wǎng)絡(luò)的容量幾乎沒有限制。塑封光纖（PFO）則可用于特殊應(yīng)用場合。最有效的系統(tǒng)連線方法是線型、分支或樹叉結(jié)構(gòu)的組合拓撲。即使是其他無協(xié)議限制的以太網(wǎng)設(shè)備變體，也可以通過分布式交換機端口設(shè)備進行連接。 EtherCAT取代PCI 由于主板集成了以太網(wǎng)卡，用于接口卡的插槽不再是必要條件。 超高性能的EtherCAT技術(shù)可以實現(xiàn)傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)無法迄及的控制理念。1000個I/O的更新時間只需30 s。EtherCAT網(wǎng)絡(luò)本身的響應(yīng)時間幾乎不受影響：UDP數(shù)據(jù)幀只需要在第一個站點解包。 當EtherCAT組件與主站控制器運行在同一個子網(wǎng)，或者在控制軟件直接讀取以太網(wǎng)控制器時，可以使用以太網(wǎng)幀直接傳輸數(shù)據(jù)。采用這種以太類型即可允許在以太網(wǎng)幀內(nèi)直接傳輸控制數(shù)據(jù)，而無需重新定義標準以太網(wǎng)幀。整個過程中，報文只有幾納秒的時間延遲。各類工業(yè)總線對比EtherCAT（以太網(wǎng)控制自動化技術(shù)）是一個以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的開放架構(gòu)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，EterCAT名稱中的CAT為ControlAutomation Technology（控制自動化技術(shù)）首字母的縮寫。EtherCAT的特點還包括高精度設(shè)備同步，可選線纜冗余，和功能性安全協(xié)議(SIL3)。同樣，輸入數(shù)據(jù)也是在報文經(jīng)過時插入至報文中。 協(xié)議 EtherCAT協(xié)議在以太網(wǎng)幀內(nèi)采用官方指定的以太類型。從站之間的廣播，多播和通訊也可得以實現(xiàn)。在這種情況下，系統(tǒng)性能顯然取決于控制器及其以太網(wǎng)協(xié)議的實時性能。整個協(xié)議的處理過程都在硬件中得以實現(xiàn)，因此，完全獨立于協(xié)議堆棧的實時運行系統(tǒng)、CPU 性能或軟件實現(xiàn)方式。而即使是在保證這種性能的情況下，帶寬仍足以實現(xiàn)異步通訊，如TCP/IP、下載參數(shù)或上載診斷數(shù)據(jù)。EtherCAT使通訊技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)PC所具有的超強計算能力相適應(yīng)，總線系統(tǒng)不再是控制理念的瓶頸，分布式I/O可能比大多數(shù)本地I/O接口運行速度更快。除了可以對分布式I/O進行編址，還可以對驅(qū)動和控制單元以及現(xiàn)場總線主站、快速串行接口、網(wǎng)關(guān)和其它通訊接口等復(fù)合系統(tǒng)進行編址。通過現(xiàn)場總線而得名的總線結(jié)構(gòu)或線型結(jié)構(gòu)也可用于以太網(wǎng)，并且不受限于級聯(lián)交換機或集線器的數(shù)量。 還可以選擇不同的電纜以提升連線的靈活性：靈活、經(jīng)濟的標準超五類以太網(wǎng)電纜可采用100BASETX模式或EBus（LVDS）傳送信號?？焖僖蕴W(wǎng)物理層允許兩個設(shè)備之間的最大電纜長度為100米，而EBus可連接最大距離為10米。 最有效的同步方法是精確排列分布時鐘（請參閱IEEE 1588標準[6]）。分布時鐘均基于該值進行調(diào)整，這意味著可以在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)使用非常精確的、小于1 微秒的、確定性的同步誤差時間基。這樣，速度的精確計算就不再受到通訊系統(tǒng)的