现场总线技术的高速与安全几种重要工业现场总线的对比深度解析
随着工业物联网的快速发展，高性能、工厂设备与IT系统集成，以及工业以太网的需求激增。据HMS发布的2017年工业网络市场份额报告显示，工业以太网增长速度超越往常，增长率达到22%。现在，它占据全球市场的46%，较去年提升了8个百分点。在通信领域，EtherNet/IP和PROFINET表现突出，其中PROFINET在中欧地区占主导地位，而EtherNet/IP则在北美地区领先。
在实时性要求极高的应用中，如EPA（浙江大学等联合制定的中国国家“863”计划支持下的实时以太网标准）、EtherCAT、EthernetPowerlink、PROFINET、Ethernet/IP以及SERCOSIII，这些技术标准展现出强大的竞争力。下面，我们将对这些技术进行深入比较：
EtherNet/IP
EtherNet/IP是由ControlNetInternational和ODVA共同开发于2000年3月的一项工业以太网标准。这项技术通过CIP协议实现了TCP/IP层之上的实时数据交换与运行实时应用功能。此外，它采用生产者/消费者模式来提高通信效率，并且通过CIPsync提供更好的时钟同步性能。
EPA
EPA是专为中国市场而设计的一种用于工业测量和控制系统的实时以太网标准，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ISO/IEC8802.3协议基础上增加了EPA-CSME，以确保数据传输的可靠性并减少冲突发生。它还通过微网段划分避免网络冲突，并支持多种产品如控制系统、变送器及远程分散控制站等。
EthernetPowerlink (EPL)
EPL是一种由奥地利BR公司开发于2001年的实时以太网解决方案，并由EPSGCEthernetPowerlink组织进行标准化扩展。其实现方法基于CANopen协议栈，在TCP/IP协议上引入SCNM机制消除CSMA/CD不确定性，为有严格时间要求的数据提供了一套确定性的调度方式。
PROFINET
PROFINET是一个由PI组织提出的工业以太网标准，可以无缝集成 PROFIBUS 和 INTERBUS 技术，从2004年开始协同InterbusClub合作开发相关标准。该技术提供三个版本，以适应不同类型通信需求：包括非实时通道使用TCP/IP，以及两类软硬结合型RT通道和isochronous RT通道(IsochronousReal-time)用来满足不同的应用场景，如工厂自动化中的过程循环传输或运动控制信号灯。
SERCOSIII
SERCOS(Serial Real-Time Communication System)自1989年诞生以来经历三代发展，最终形成SERCOS III版本作为国际IEC61491-26 标准。这一系列通信机制主要针对运动控制领域，对于需要快速同步时间戳传输的情况尤为适合，其稳定性和可靠性得到了广泛认可。
综上所述，每一种现场总线都有其独特之处，他们各自利用不同的策略来保证信息流动速度与精确度，使得它们成为现代制造业不可或缺的一部分。而随着行业对智能化水平不断提升，这些技术也将继续演进，以满足日益增长的需求对于更快捷、高效、安全与可靠的事务处理能力。
