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Die Auswahl der zu betrachtenden Systeme

In der vorliegenden Industrial Ethernet Facts werden mit PROFINET (RT, IRT), POWERLINK, EtherNet/IP, EtherCAT und SERCOS III fünf von weltweit rund 30 zum Einsatz kommenden Industrial-Ethernet-Systemen miteinander verglichen.1  Die Auswahl folgte technischen, normativen und marktwirtschaftlich-strategischen Aspekten, zum Beispiel, ob das Protokoll von einer Nutzerorganisation weiterentwickelt wird, ob es in der IEC-Norm klassifiziert ist und ob sich die Systeme für harte Echtzeit eignen.

Echtzeit

Beim Ethernet-Standard  IEEE 802.3 führt der Mechanismus zur Auflösung von Datenkollisionen zu unregelmäßigen Verzögerungen im Datenverkehr. Um Echtzeit zu erreichen, sorgen bei Industrial- Ethernet-Protokollen spezielle Maßnahmen für die Vermeidung dieser Kollisionen. Harte Echtzeit bedeutet, dass sich die Signallaufzeiten exakt in einem vorgegebenen Zeitrahmen bewegen müssen; andernfalls wird eine Störung gemeldet. Bei weicher Echtzeit werden Abweichungen innerhalb einer begrenzten Zeitspanne toleriert. Während bei Anwendungen mit weicher Echtzeit, wie zum Beispiel bei der Erfassung von Temperaturmessungen, Zykluszeiten im zwei- bis dreistelligen Millisekundenbereich ausreichen, benötigen digitale Regelsysteme oder Motion-Control-Anwendungen häufig Zykluszeiten unter einer Millisekunde.

Marktverbreitung

Ein weiteres Kriterium für die Auswahl der verglichenen Industrial-Ethernet-Systeme war die Marktverbreitung: Laut diversen Studien von IMS- und ARC-Research kommen in ungefähr drei Viertel aller weltweit genutzten Industrial-Ethernet-Anwendungen EtherNet/IP, PROFINET oder Modbus TCP zum Einsatz. Danach folgen die Systeme POWERLINK und EtherCAT, die sich besonders für harte Echtzeit eignen. Modbus TCP wird in diesem Vergleich nicht eigens berücksichtigt, da das System laut Nutzervereinigung ODVA in EtherNet/IP integriert wurde. SERCOS III wurde trotz eines geringen Marktanteils in den Vergleich aufgenommen, da dem System im Bereich schneller Antriebssteuerungen eine bedeutende Rolle zukommt.