常规以太网不能处理实时数据传输。其它措施如完全切换以太网和帧优先级并不适合。首先,它不适合满足自动化网络结构灵活性的要求。其次,确定性数据传输和时钟精度仍然不能得到保证。第三,通过选择合适的节点和帧优先级配置网络利用率相当复杂。

因此多个行业组织推出多项新机制以通过以太网实现实时功能。这些包括物理介质上非标准的访问机制,以太网帧必须通过特殊组件进行循环解码,以及非标准缩短以太网帧从而进一步缩短传输时间。

POWERLINK从一开始开发就旨在提供标准的一致性。作为一项开放的工业标准,以太网需要增加非专有的实时性。POWERLINK 根据IEEE 802.3标准增强了以太网混合轮询和分时切片机制。其结果是:

  • 通过可配置的时序确保实时数据在极短且精确的同步周期内实现传输。
  • 所有网络节点可以实现高精度的微妙级同步。
  • 时间要求不高的数据传输保留在异步通道中。

当前POWERLINK可以实现200 µs循环周期,时钟偏差(抖动)低于1 µs。

由于其符合标准,因此POWERLINK可以继续使用任意标准以太网芯片,架构组件以及测试和测量设备。在更高层上可以继续使用如TCP,UDP等所有基于IP的协议,无需修改。特别是POWERLINK符合以下国际标准:

  • IEEE 802.3快速以太网
  • IEC 61748-2
  • IEC 61158
  • 基于IP的协议(UDP,TCP等)
  • 标准设备配置文件:符合CANopen EN 50325-4标准
  • 标准以太网芯片,无需ASIC
  • IEEE 1588标准适用于实时域同步(未来版本)

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