1.2.6 实时工业以太网模型分析

实时工业以太网采用不同的实时策略来提高实时性能，根据其提高实时性策略的不同，实现模型可分为3种。实时工业以太网实现模型如图1-3所示。

图1-3a所示模型基于TCP/IP实现，在应用层上做修改。此类模型通常采用调度法、数据帧优先级机制或使用交换式以太网来滤除商用以太网中的不确定因素。这一类工业以太网的代表有Modbus/TCP和Ethernet/IP。此类模型适用于实时性要求不高的应用。

图1-3b所示模型基于标准以太网实现，在网络层和传输层上进行修改。此类模型将采用不同机制进行数据交换，对于过程数据采用专门的协议进行传输，TCP/IP用于访问商用网络时的数据交换。常用的方法有时间片机制。采用此模型的典型协议包含Ethernet POWERLINK、EPA和PROFINET RT。

图1-3c所示模型基于修改的以太网实现，其在标准的以太网物理层基础上对数据链路层进行了修改。此类模型一般采用专门硬件来处理数据，实现高实时性。通过不同的帧类型来提高确定性。基于此结构实现的以太网协议有EtherCAT、SERCOSⅢ和PROFInet IRT。

对于实时以太网的选取应根据应用场合的实时性要求。工业以太网的三种实现如表1-6所示。