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1 Modbus TCP/IP

　　該協(xié)議由施耐德公司推出，以一種非常簡單的方式將Modbus幀嵌入到TCP幀中，使Modbus與以太網(wǎng)和TCP/IP結(jié)合，成為Modbus TCP/IP。這是一種面向連接的方式，每一個(gè)呼叫都要求一個(gè)應(yīng)答，這種呼叫/應(yīng)答的機(jī)制與Modbus的主/從機(jī)制一致，但通過工業(yè)以太網(wǎng)交換技術(shù)大大提高了確定性，改善了一主多從輪詢機(jī)制上的制約。

　　2 Profinet

　　Profinet由Siemens 開發(fā)并由Profibus International支持，目前它有3個(gè)版本，第一個(gè)版本定義了基于TCP/UDP/IP的自動(dòng)化組件。采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP+以太網(wǎng)作為連接介 質(zhì)，采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議加上應(yīng)用層的RPC/DCOM來完成節(jié)點(diǎn)之間的通信和網(wǎng)絡(luò)尋址。它可以同時(shí)掛接傳統(tǒng)Profibus系統(tǒng)和新型的智能現(xiàn)場設(shè) 備?，F(xiàn)有的Profibus網(wǎng)段可以通過一個(gè)代理設(shè)備(proxy)連接到Profinet網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，使整套Profibus設(shè)備和協(xié)議能夠原封不動(dòng)地在 Profinet中使用。傳統(tǒng)的Profibus設(shè)備可通過代理與Profinet上面的COM對象進(jìn)行通信，并通過OLE自動(dòng)化接口實(shí)現(xiàn)COM對象之間 的調(diào)用。它將以太網(wǎng)應(yīng)用于非時(shí)間關(guān)鍵的通信，用于高層設(shè)備和Profibus-DP現(xiàn)場設(shè)備技術(shù)之間，以便將實(shí)時(shí)控制域通過代理集成到一個(gè)高層的水平上。

　　第二個(gè)版本中，Profinet在以太網(wǎng)上開辟了兩個(gè)通道：標(biāo)準(zhǔn)的使用TCP/IP協(xié)議的非實(shí)時(shí)通信通道，另一個(gè)是實(shí)時(shí)通道，旁路第 三層和第四層，提供精確通信能力。該協(xié)議減少了數(shù)據(jù)長度，以減小通信棧的吞吐量。為優(yōu)化通信功能，Profinet根據(jù)IEEE 802.p定義了報(bào)文的優(yōu)先級。最多可用7級。

　　Profinet第三版采用了硬件方案以縮小基于軟件的通道，以進(jìn)一步縮短通信棧軟件的處理時(shí)間。為連接到集成的以太網(wǎng)交換機(jī)，Profinet第三版還開始解決基于IEEE 1588同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪\(yùn)動(dòng)控制解決方案。

　　3 Ethernet/IP

　　Ethernet/IP是適合工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的協(xié)議體系。它是由ODVA(Open Devicenet Vendors Asso-cation)和ControlNet International兩大工業(yè)組織推出的最新成員與DeviceNet和ControlNet一樣，它們都是基于CIP(Control and Information Proto-Col)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。它是一種是面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，能夠保證網(wǎng)絡(luò)上隱式(控制)的實(shí)時(shí)I/O信息和顯式信息(包括用于組態(tài)、參數(shù)設(shè)置、診斷等)的有效傳輸。

　　Ethernet/IP采用和Devicenet以及ControlNet相同的應(yīng)用層協(xié)議CIP。因此，它們使用相同的對象庫和一致的行業(yè)規(guī)范，具有較好的一致性。Ethernet/IP采用標(biāo)準(zhǔn)的Ethernet和TCP/IP技術(shù)傳送CIP通信包，這樣通用且開放的應(yīng)用層協(xié)議CIP加上已經(jīng)被廣泛使用的Ethernet和TCP/IP協(xié)議，就構(gòu)成Ethernet/IP協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。

　　4 EtherCAT

　　EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是由德國倍福Beckhoff公司開發(fā)，并由EtherCAT技術(shù)組(EtherCAT Technology Group，ETG)支持。它采用以太網(wǎng)幀，并以特定的環(huán)狀拓?fù)浒l(fā)送數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)站均從以太網(wǎng)幀上取走與該站有關(guān)的數(shù)據(jù)，或并插入該站本身特定的 輸入/輸出數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的最后一個(gè)模塊向第一個(gè)模塊發(fā)送一個(gè)幀以形成和創(chuàng)建一個(gè)物理和邏輯環(huán)。EtherCAT還通過內(nèi)部優(yōu)先級系統(tǒng)，使實(shí)時(shí)以太網(wǎng)幀比其 他的數(shù)據(jù)(如組態(tài)或診斷數(shù)據(jù)，等)具有較高的優(yōu)先級。組態(tài)數(shù)據(jù)只在傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的間隙(如間隙時(shí)間足夠傳輸?shù)脑?中傳輸，或者通過特定的通道傳輸。 EtherCAT還保留標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)功能，并與傳統(tǒng)IP協(xié)議兼容。為了實(shí)現(xiàn)這樣的裝置，需要專用ASIC芯片，以集成至少兩個(gè)以太網(wǎng)端口，并采用基于 IEEE 1588的時(shí)間同步機(jī)制，以支持運(yùn)動(dòng)控制中的實(shí)時(shí)應(yīng)用。

　　5 Powerlink

　　Powerlink由貝加萊B&R公司開發(fā)，并由Ethernet Powerlink標(biāo)準(zhǔn)化組(Ethernet Powerlink Standardisation Group，EPSG)支持。

　　Powerlink 協(xié)議對第三、四層的TCP(UDP)/IP棧進(jìn)行了擴(kuò)展。它在共享式以太網(wǎng)網(wǎng)段上采用槽時(shí)間通信網(wǎng)絡(luò)管理(Slot Communication Network Management，SCNM)中間件控制網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流量。SCNM采用主從調(diào)度方式，每個(gè)站只有在收到主站請求的情況下，才能發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。因此， 在一個(gè)特定的時(shí)間，只有一個(gè)站能夠訪問總線，所以沒有沖突，從而確保了通信的實(shí)時(shí)性。為此，Powerlink需采用基于IEEE 1588的時(shí)間同步。在其擴(kuò)展的第二版中，包括了基于CANopen的通信與設(shè)備行規(guī)。