Ethernet ne sait pas gérer le transfert de données en temps réel, même accompagné de mesures complémentaires comme la segmentation avec des switches ou la hiérarchisation des trames. Il ne correspond pas aux besoins de flexibilité des architectures de réseau d'automatisation et ne garantit ni les transferts de données déterministes ni la précision du timing. En outre, il est relativement compliqué de configurer l'utilisation du réseau en sélectionnant les priorités de nœuds et de trames appropriées.
De nombreux groupes industriels ont donc développé divers mécanismes permettant de bénéficier de capacités temps réel avec Ethernet, dont des mécanismes d'accès au média physique utilisant des trames Ethernet devant être décodées de manière cyclique à l'aide de composants spéciaux, ou le raccourcissement des trames Ethernet afin de réduire les temps de transfert. Tous ces mécanismes présentent l’inconvénient de ne pas être conformes aux normes applicables.
Ethernet Powerlink a au contraire été développé dans le but de se conformer aux normes. Standard industriel ouvert, Ethernet ne nécessite pas d'améliorations temps réel propriétaire. POWERLINK complète la norme Ethernet IEEE 802.3 standard avec un mécanisme mixant scrutation et découpage temporel. Résultat :
- Les données critiques sont transférées au cours de cycles isochrones très courts et avec un timing configurable.
- Tous les nœuds du réseau sont synchronisés avec une très grande précision (moins d'une microseconde).
- Les données moins critiques sont émises au cours d’une phase asynchrone réservée.
Les applications POWERLINK actuelles atteignent un temps de cycle de 200 µs et un décalage de timing (gigue) de moins d'1 µs.
POWERLINK étant standardisé, il est possible de continuer d'utiliser n'importe quel composant d'infrastructure ou équipement de mesure et d'essai Ethernet standard. Tous les protocoles IP des couches supérieures, comme TCP, UDP et autres, peuvent être utilisés sans modification. POWERLINK est notamment conforme aux normes internationales suivantes :
- IEEE 802.3 Fast Ethernet
- CEI 61748-2
- CEI 61158
- Protocoles IP (UDP, TCP, etc.)
- Profils d'équipements standard : selon CANopen EN 50325-4
- Puces Ethernet standard, aucun ASIC nécessaire
- IEEE 1588 pour la synchronisation du domaine temps réel (versions futures)
