主流實時以太網(wǎng)技術的比較(編輯修改稿)
2025-07-26 00:08 本頁面
【文章內容簡介】 向的公司，建立在Windows平臺上的技術具有良好的操作性設計，但是Windows本身不具備高實時性，因此，在PC上添加一個實時操作系統(tǒng)來運行實時網(wǎng)絡。四、節(jié)點安裝現(xiàn)狀與未來發(fā)展：各以太網(wǎng)技術的發(fā)展歷史說明其技術的成熟度，Powerlink技術具有最大的市場應用，來自IMS的數(shù)據(jù)顯示如下：在這份報告中，Ethernet TCP/IP的標準以太網(wǎng)安裝節(jié)點數(shù)最多，這些通常應用于與上位的管理系統(tǒng)的連接，如PLC、IPC與ERP、MRP系統(tǒng)的連接，通過標準以太網(wǎng)，由于數(shù)據(jù)沒有嚴格的實時性要求，因此，普通的以太網(wǎng)即可使用，而Modbus基礎上升級的Modbus TCP借助傳統(tǒng)的Modbus占據(jù)了較大的安裝量，但是，這些通常應用于PC到PLC、伺服的程序下載，與HMI的連接或者儀表層的接口，因此，其應用也非是實時性較高的領域，而Ethernet/IP和ProfiNet都是應用于流程工業(yè)領域的，其實時性并不是特別高，一般在5mS～100mS等級，而真正的實時以太網(wǎng)應用則是Ethernet POWERLINK,EtherCAT,SERCOSIII,CCLink IE,由這一數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以看出，Ethernet POWERLINK具有最大的節(jié)點安裝數(shù)，這與Powerlink技術推出較早有較大的關系，也與Powerlink產(chǎn)品在實時性要求較高的數(shù)據(jù)采樣、運動控制應用有關。目前EtherCAT由超過1000個支持廠商，而POWERLINK則有超過800個支持廠商，在中國POWERLINK技術因為其“OpenSource Technology”的原因取得了廣泛認可，而EtherCAT則由于其先行的市場推廣而同樣具有眾多的開發(fā)廠商。SERCOS則在傳統(tǒng)的CNC和機器人領域有一定的市場擁護者，ProfiNet由于SIEMENS的強大市場號召力，雖然其推廣目前受到ProfiBus的使用而未進行大規(guī)模的實際推廣，但是，依賴于SIEMENS本身產(chǎn)品如S71200，S7300系列帶有ProfiNet接口產(chǎn)品的應用而會快速成長。：根據(jù)ARC對于未來實時通信的預測，將劃分為兩大方向，一種是由先天的市場占有而引起的市場發(fā)展例如：ProfiNet,Ethernet/IP其主流支持廠商具有較強的市場地位，因此，這類總線將在廣泛市場上占據(jù)主導，而Ethernet Powerlink、SERCOSIII、EtherCAT則更為偏重于專業(yè)市場如智能電網(wǎng)、航空航天、產(chǎn)業(yè)機械、醫(yī)療等領域各自發(fā)揮其專業(yè)性。、Powerlink的開源技術理念將帶給該項技術更多的未來市場支持，尤其是在中國，這一舉措將贏得更多的公司信任并加入Powerlink陣營。來自中立機構的預測也顯示這幾種實時以太網(wǎng)技術的未來市場預測，由此可以看出，ProfiNet和Ethernet/IP將占據(jù)較大的份額，而Powerlink、EtherCAT、SERCOSIII同樣占據(jù)一定的市場份額。五、性能與功能分析“短板理論”通信速度已經(jīng)不是系統(tǒng)瓶頸，按照短板理論，系統(tǒng)的速度取決于最短的一塊板，而非最長的一塊板，舉例來說，一個系統(tǒng)由多個自動化組件構成，PLC的CPU處理速度、I/O自身的延遲、伺服系統(tǒng)的位置環(huán)刷新速度，從目前的技術來看，似乎以太網(wǎng)本身的速度基本上能滿足各種應用的需求，各個以太網(wǎng)技術基本上都能夠達到100Mbps的傳輸、100m的傳輸距離需要、小于1uS的抖動，對于I/O采樣而言這個速度是毫無疑問足夠的，而對于CNC插補計算、機器人的坐標轉換而言，目前國內的水平維持在5mS左右的應用水平，而歐美的主要廠商如KUKA、ABB、Staubli的機器人系統(tǒng)則要求更高的速度處理，小于100uS，但是，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，由于這些傳統(tǒng)的機器人系統(tǒng)采用的均是簡單的伺服驅動器，不具備速度環(huán)自身處理能力，因此，速度環(huán)必須放在主站來處理，這使得主站既要處理速度環(huán)，也要進行插補計算，并且插補計算發(fā)送給各個伺服軸，而伺服軸的速度環(huán)位置環(huán)又運行在主站上，這使得對于實時性的要求變得非常苛刻，而今天，隨著智能伺服技術的發(fā)展，速度環(huán)與位置環(huán)計算完全可以在驅動器上來完成，這也使得原有的對于極高刷新速度的要求降低，這也是為什么這些傳統(tǒng)的機器人系統(tǒng)平臺開始轉向通用平臺，而逐漸不再使用原有的專用總線的原因。評估項PowerlinkProfiNet
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