实时工业通信协议是指在规定的时间内进行数据交换的协议，通常小于10毫秒。但是“实时”系统可以是“软”实时或“硬”实时，这取决于最后期限执行的严格程度。在软实时系统中，偶尔违反通信周期时间或截止日期是可以接受的。另一方面，在硬实时系统中，响应时间是有绝对限制的。如果错过了最后期限，就会出现失败或异常。为了实现这一点，硬实时系统必须确定的- 也就是，网络必须保证一个消息将被发送或事件将发生在指定的时间，有界数量，而不是更快或更慢。
几种基于工业以太网的协议，即PROFINET IRT(等时实时，也称为PROFINET符合C类)、SERCOS III和以太网POWERLINK，通过使用以下原理实现硬实时通信同步数据传输。换句话说，网络端通过同步的时钟依赖于协调定时以减少循环时间和抖动，提供满足硬实时系统的要求确定的行为。
分段和协调
在硬实时网络，网络带宽被分成时间片，用分配给硬（同步）的实时通信（IRT）一些时间段，并分配给标准的实时（RT）业务的其余部分。当同步实时（IRT）时间段开始发挥作用，在网络缓冲区并保持标准的实时（RT）业务，只允许IRT帧通过。(为IRT通信保留的带宽或时间片刚好足够用于IRT通信，因此标准RT通信不会受到不必要的延迟。)一旦IRT帧被清除，网络将恢复标准RT流量。
时间片划分网络带宽分成用于同步实时（IRT）通信和标准的实时（RT）的通信段。
图片来源:PROFINET大学
在PROFINET IRT中，这种流量管理是通过使用具有特殊功能的网络交换机实现的asics.(而不是标准的以太网交换机)。以太网POWERLINK还使用时隙机制以及循环轮询来管理同步和标准的以太网流量，但这是与标准的以太网集线器和交换机(而不是特殊的硬件)一起进行的。SERCOS III也使用同步数据传输，但不是使用交换机，每个站都有一个集成ASIC或FPGA有两个通讯端口。
同步
在PROFINET IRT和以太网POWERLINK使得同步实时通信成为可能的另一个关键是利用通过极其准确的，共享时钟的，每IEEE 1588.标准。该标准定义了一个协议 - 被称为精确时间协议，或PTP - 用于“与技术，如网络通信，本地计算和分布式对象来实现测量和控制系统时钟的精确同步。”
网络中的每个交换机使用这个时钟来确定何时激活IRT时间片以及何时允许标准RT流量。PROFINET IRT更进一步，将PTP扩展到一种称为精确透明时钟协议(PTCP)的协议，该协议也计算网络交换机和布线中的延迟。这允许IRT帧在一个精确的、预先确定的时间发送。SERCOS III不使用IEEE 1588 PTP，而是通过主同步消息实现时间同步。
等时(硬)实时通信可以实现亚微秒范围内的周期时间，抖动几乎为零。
图片来源：PROFIBUS.org
EtherCAT和EtherNet / IP的还支持硬实时通信．EtherCAT是基于IEEE 1588开发的高确定性、实时通信，具有极短的周期时间和同步。以太网/IP需要CIP Motion和CIP Sync扩展来实现确定性的实时行为。
通常同步实时通信的特征在于小于1毫秒的循环时间和抖动小于1μs。这些要求在涉及协调运动（尤其是多轴运动控制），或者需要精确定时的，可重复的通信或需要被同时进行操作的运动控制应用中发现的。
了下:运动控制提示
