基于以太网的组网技术是工业市场中增长最快的技术之一。大多数工业以太网标准使用IEEE 802.3标准以太网协议控制工程网版权所有，因此这些网络能够传输标准的网络业务和实时数据。但每个标准都采用不同的技术来提供实时性能，一些采用定制硬件CONTROL ENGINEERING China版权所有，一些利用定制软件，还有的采用完全标准的以太网/TCP/IP实现。结果就出现了众多不同等级性能、不同成本的互不兼容标准。

        针对以太网协议非确定性通信时间的一个越来越普及的对策是在每个设备内实现一个本地时钟。由于大多数设备都有微处理器及(相对)高速度的时钟，因此这种方法比较容易实现。若能在整个网络范围内实现和保持精确的时钟同步，同时控制整个系统的精确运作时序，那么该方法的唯一限制就是通信延时以及系统范围内的时钟同步精度。

         这种系统控制方法不适合精确运动控制(如对负荷不断变化的电机转速的精确控制)等应用

，因为它们要求控制器和设备间的通信延时很短，但它对需要高度同步系统级控制(如速度变化)的整个系统(比如一家大型印刷厂或一条很长的自动化生产线)的精确控制很有用。如果有足够的时间给每台设备发一条指令，则对这种基于时钟的控制精度的唯一制约就是系统范围内的时钟同步精度。

       几个工业网络标准(不仅仅是基于互联网的标准)正在采用IEEE 1588标准来提供这种控制能力。IEEE 1588提供了高度精确的主时钟及经过验证的时钟同步机制，可用来生成所有本地时钟，并与主时钟保持非常精确的系统级同步。

         基于以太网的网络因其低成本以及以太网的易于实现而备受青睐。以太网交换机是有助于发挥这些优势的关键部件，而企业系统也非常依赖它们实现高性能和易于维护的基础架构。交换机的这一巨大企业市场意味着它们很容易实现，而且成本低廉，但目前市场上的大多数交换机不是针对低延时性能或确定性路由时间设计的，因此很难用于工业环境。

          IEEE 1588系统通过检测主机和从机间通信延时来同步主机和从机的时钟。在主机和从机时钟之间安放一个交换机会引入额外延时，因为交换机必须分析数据包然后再行路由。增加的延时不是好事CONTROL ENGINEERING China版权所有，但对它可以进行延时修正www.cechina.cn，所以它并非主要问题。最大的问题是，当流量增加时，路由数据包所需的时间将急剧增加。

         这是由于缓存、分析并将数据包路由至众多目的地所需的时间引起的。这种变化极大降低了1588时钟同步的精度，从而显著恶化了对整个系统的实时控制性能。对1588主和从时钟间延时的测量也依赖于两个方向上通信时间的对称CONTROL ENGINEERING China版权所有，因为采用的测量方法是统计一个加有时间标记的信息由从时钟到主时钟再从主时钟返回从时钟所用的时间再除以2。在大多数交换机和以太网网络实现中，这种对称性不太可能出现，从而进一步降低了时钟同步的精度。     

                                                                     图1：典型的边界时钟应用框图。 

        不过IEEE 1588标准提供了该问题的解决之道：若交换机本身也有时钟(图1所示)，则可