工业以太网三大类对比分析

随着高性能、工厂设备和IT系统集成，以及工业物联网的需求不断增长，工业以太网的应用也日益广泛。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，增长率达到了22%。在全球市场中，工业以太网现在占了46%，而去年为38%。

在通信领域，可以看到EtherNet/IP和PROFINET是最受欢迎的两个标准，其中PROFINET主要市场在中欧，而EtherNet/IP则在北美占据主导地位。紧跟其后的是 EtherCAT、Modbus-TCP 和 EthernetPOWERLINK。

对于实时性要求较高的行业，如制造业、汽车等，在实时控制网络中有EPA、EtherCAT、EthernetPowerlink、PROFINET和SERCOSIII这五种技术竞争激烈。在下文，我们将简要对它们进行比较。

EtherNet/IP

EtherNet/IP 是由 ControlNetInternational 与 ODVA（OpenDevicenetVendorsAssociation）共同开发的一种基于 TCP/IP 的开放标准，以支持面向对象的通讯协议 CIP（Common Industrial Protocol）。它通过生产者/消费者数据交换模式来提高效率，并且可以提供非实时数据与实时数据相结合传输方式。这使得它能够满足不同类型数据传输需求，同时保持可扩展性强。

EPA

EPA（Industrial Ethernet Standard for Real-Time Control Network）是一种用于工业测量和控制系统中的实时以太网标准，由浙江大学、中科院自动化所、大连理工大学等单位联合制定。在实现实时性的方法上，它采用了一套称为CSE (communicationschedulingmanagemententity) 的调度管理机制，并且通过分割控制区域避免冲突，从而保证了网络中的报文传输安全无缝。

EthernetPowerlink(EPL)

EPL 是由奥地利BR公司开发的一个专门针对高速环回时间同步要求的大型机器控制领域解决方案。它借鉴了CANopen并加入了SCNM (slotcommunicationnetworkmanagement) 机制来消除CSMA/CD带来的不确定性，这样就能保证即使是在复杂环境下，也能维持稳定的低延迟通信。

PROFINET

PROFINET 是由 Profibus International 提出的另一种基于TCP/IP协议栈设计的人工智能设备连接技术。为了应对不同的应用场景，它提供了多个版本，每个版本都包含一个或多个适合特定用途的通道，如RT通道和IRT通道。此外，它还支持IEEE802.1D及IEEE1588两项国际标准，使得其具有很好的兼容性。

SERCOSIII

SERCOS III 是一款串行通信协议，被广泛应用于机械制造业尤其是数控加工中心等领域。它从SERCOSI到SERCOSII再到现在发展成熟的SERCOSIII，每一步都增加了功能并优化性能，是目前最先进的一款商用编程语言之一。

总结来说，这些现场总线各自有自己的优势与特点，不同行业或者具体情况下的选择应该考虑自身实际需要以及成本效益因素。在未来，其发展趋势将更加注重兼容性、高效率以及安全性，为各种新兴应用场景提供更好的解决方案。