实时工业通信协议是数据交换在指定的时间内进行的那些 - 通常小于10毫秒。但是，“实时”系统可以是“软”实时或“硬”实时，具体取决于强制执行刚性僵化。在软实时系统中，偶尔违反循环时间或截止日期的通信。另一方面，在硬实时系统中，对响应时间存在绝对限制。如果错过了截止日期，将发生故障或异常。为实现这一目标，必须是硬实时系统确定性-也就是说，网络必须保证消息将在指定的、有限的时间内传输或事件将发生，而不是更快或更慢。
基于工业的以太网的协议 - 即Profinet IRT（同步实时，也称为PROFINET Conformance Class C），SERCOS III和以太网PowerLink - 通过使用原理来实现硬实时通信同步数据传输。换句话说，网络依靠同步时钟的协调定时来减少周期时间和抖动，提供满足硬实时系统要求的确定性行为。
分段和协调
在硬实时网络中，将网络带宽划分为时间片，部分时间片分配给硬(同步)实时流量，其余时间片分配给标准实时流量。当同步实时(IRT)时间片开始发挥作用时，网络缓冲区并保存标准实时(RT)流量，只允许IRT框架通过。（为IRT流量保留的带宽或时间切片仅适用于IRT通信，因此标准RT流量不会不必要地延迟。）一旦IRT帧清晰，网络就会恢复标准的RT流量。
时间片将网络带宽划分为同步实时(IRT)通信和标准实时(RT)通信段。
图片学分：Profinet University
在PROFINET IRT中，使用具有特殊的网络交换机实现此流量管理亚瑟士（而不是标准以太网交换机）。以太网PowerLink还使用时隙机制，以及循环轮询，管理等时和标准以太网流量，但与标准以太网集线器和交换机一起使用，而不是特殊硬件。SERCOS III还使用等时数据传输，但代替使用交换机，每个站都具有集成的ASIC或FPGA.有两个通信端口。
同步
在PROFINET IRT和以太网POWERLINK中实现同步实时通信的另一个关键是使用非常精确的共享时钟IEEE 1588标准。这个标准定义了一个协议——称为精确时间协议，或PTP——用于“用网络通信、本地计算和分布式对象等技术实现的测量和控制系统中的时钟精确同步”。
网络中的每个开关都使用此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扩展到称为精密透明时钟协议（PTCP）的协议，这也计算了网络交换机和电缆的延迟。这允许IRT帧以精确的预定时间发送。Sercos III不使用IEEE 1588 PTP，而是通过主SYNC消息实现时间同步。
同步（硬）实时通信可以在几乎零抖动中实现亚微秒范围内的循环时间。
图片来源:PROFIBUS.org
EtherCAT和以太网/ IP也支持硬实时通信。EtherCAT是为高度确定性的，实时通信和基于IEEE 1588的非常短的循环时间和同步而开发的。以太网/ IP需要CIP运动和CIP同步扩展来实现确定性的实时行为。
等时实时通信的典型特点是周期时间小于1 ms，抖动小于1 μs。这些要求出现在运动控制应用中，包括协调运动(特别是多轴运动控制)或需要精确定时、可重复的通信或需要同时执行的动作。
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