技术论文摘要
工业控制系统使用基于以太网的协议，如EtherNet/IP和Modbus TCP进行循环通信，以交换过程数据，如输入、输出、运动命令和反馈。以太网的一个限制是它缺乏确定性。对于某些应用，如运动控制，这导致了SERCOS和EtherCAT等协议的发展，这些协议依赖于专门的硬件解决方案。
最近，以太网规范已经发展到包括时间敏感网络(TSN)，它定义了像时间感知Shaper (TAS)这样的特性，以实现可预测的以太网消息传输。然而，并非所有用于工业控制系统的循环通信都需要TAS提供的确定性，而是需要有限的消息延迟。TSN定义了一个称为抢占的特性，可以解决这个用例。
本文将概述TSN抢占，并分析其在基于以太网的工业控制通信中的应用。定义了一个用Python编程语言编写的模拟器，允许分析不同的拓扑和循环速率。通过引入干扰流量，验证了抢占对限制干扰的有效性。
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里克·布莱尔。施耐德电气