文档介绍：西安交通大学
实时以太网
技术现状与发展
在世界上的安装量超过上亿个节点。
通常，人们****惯上将用于工业控制系统的以太网统称为工业以太网。但是，如果仔细划分，
按照国际电工委员会 SCBSC 的定义，工业以太网是用于工业自动化环境，符合IEEE 标
准，按照 IEEE 《媒体访问控制(MAC)网桥》规范和 IEEE 《局域网虚拟网桥》规
范，对其没有进行任何实时扩展(Extension)而实现的以太网。通过采用减轻以太网负荷，提
高网络速度，采用交换式以太网和全双工通信，采用信息级、流量控制以及虚拟局域网等技
术，到目前为止可以将工业以太网的实时响应时间做到 5～10ms，相当于现有的现场总线。
工业以太网在技术上与商用以太网是兼容的。
对于响应时间小于 5ms 的应用，工业以太网已不能胜任。为了满足高实时性能应用的需
要，各大公司和标准组织纷纷提出各种提升工业以太网实时性的技术解决方案。这些方案
建立在 IEEE 标准基础上，通过对其和相关标准的实时扩展，提高实时性，并且做到与
标准以太网的无缝连接，这就是实时以太网(Real Time Ethernet，简称 RTE)。为了规范这部
分工作的行为，2003 年 5 月，IEC/SCBSC 专门成立了 WALL 实时以太网工作组，该工作组负责制定 IEC 61784－《2 基于 ISO/IEC 8802－3 的实时应用系统中工业通信网络行
规》国际标准，在该标准中包括： Communication Profile Family－2 Ethernet/IP，CPF 3－
PROFINET，CPF 4 P－NET，CPF 6－Inter bus，CPF 10－VNET/IP，CPF 11－TCNET，CPF 12－Ether
CAT，CPF 13－Ethernet Power Link，CPF 14－EPA(中国)，CPF 15－NODBUS/TCP 以及 CPF 16
－SERCOS 等 11 种实时以太网进行规化。其中，包括我国 EPA 实时以太网标准的 6 个新增
实时以太网将以 IEC PAS(Publicly Available Specification)公共可用规范予以发表。在上述实时
以太网技术中，将有 6 个主要竞争者：EPA 、Ether CAT、Ethernet Power Link、PROFINET
MODBUS－IDA 和 Ethernet/IP 等。
六种主要实时以太网通信协议分析
根据实时以太网实时扩展的不同技术方案，可将实时以太网通信协议模型分为