近年来,工业以太网经历了快速发展,在自动化和控制技术中发挥着至关重要的作用。在这篇博文中,我们想简要概述最重要的工业以太网标准(EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、Modbus、TCP/IP 和 POWERLINK)及其具体亮点。
在选择合适的标准时,除了技术差异外,产品的目标区域也起着决定性的作用。例如,PROFINET 在欧洲很普遍,而 EtherNet/IP 在北美是首选。选择在该地区已经普遍使用的标准可以使集成变得更加容易。硬件组件和技术支持的可用性可能因地区而异。
此外,硬件、许可证和支持的成本因所选标准而异。因此,在考虑具体技术要求的情况下进行成本效益分析非常重要。
比较几种最重要的工业以太网标准:
EtherCAT
- 开发公司:倍福自动化
- 典型应用:高速机器控制、机器人、汽车生产
- 技术特点:提供极快的循环时间(低至微秒)和精确的同步;特别适合要求苛刻且时间依赖的应用;确定性行为;高数据传输速率
- 在欧洲、亚洲和北美拥有强大的影响力
PROFINET
- 开发公司:西门子
- 典型应用:过程自动化、生产、楼宇自动化
- 技术特点:实时性强,数据传输速率高;使用标准以太网进行通信;支持确定性和非确定性数据通信;高度的灵活性
- 在欧洲,尤其是在德国,尤其普遍,但在亚洲和北美也越来越多
EtherNet/IP
- 开发公司:罗克韦尔自动化
- 典型应用:系统自动化、包装机、能源监控
- 技术特点:支持实时和非实时通信;实现高数据传输速率;使用标准以太网进行通信;基于通用工业协议 (CIP)
- 在北美特别普遍,但在亚洲和欧洲也有使用
Modbus TCP
- 开发商公司:施耐德电气
- 典型应用:楼宇自动化、暖通空调系统、水处理
- 技术特点:采用标准以太网进行通信;实施简单;用于实时和非实时通信;与其他工业以太网系统相比,数据速率更低
- 全球广泛,无特定区域集中
POWERLINK
- 开发商公司:B&R
- 典型应用:机床、机器人、CNC
- 技术特点:提供类似于 EtherCAT 的实时功能,为关键应用提供精确的时间控制;确定性数据传输;支持裁员;强大的
- 主要分布于欧洲和亚洲。
- 不同现场总线、工业以太网和无线通信标准 的市场份额
不同现场总线、工业以太网和无线通信标准 的市场份额
总结
工业以太网标准领域为满足自动化和控制技术要求提供了广泛的选择。EtherCAT 以闪电般的快速通信脱颖而出,PROFINET 以灵活性给人留下深刻印象,而 Modbus TCP 是一种经济高效的解决方案。协议的普及程度取决于不同的因素,例如该地区某些设备制造商的存在、历史发展、行业要求以及行业联盟的支持。