Zwykłe sieci Ethernet nie pozwalają na przesył danych w czasie rzeczywistym. Nie pomagają tu dodatkowe środki, np. pełna komutacja Ethernetu i priorytetyzacja ramek. Po pierwsze, rozwiązania te nie odpowiadają w pełni potrzebom topologii sieci automatyki. Po drugie, nie gwarantują przesyłu danych deterministycznych ani precyzyjnego taktowania. Po trzecie wreszcie, konfiguracja sieci poprzez dobór odpowiedniego węzła i priorytetów ramek jest bardzo trudna.
Z tych powodów wiele grup przemysłowych wprowadziło szereg nowych mechanizmów pozwalających na pracę poprzez sieć Ethernet w czasie rzeczywistym. Są nimi m.in. niestandardowe mechanizmy dostępu do nośnika fizycznego poprzez ramki Ethernet wymagające cyklicznego dekodowania za pomocą wyspecjalizowanych składników, czy też niestandardowe skracanie ramek Ethernet by skrócić jeszcze bardziej czas przesyłu danych.
Protokół POWERLINK opracowano od podstaw z myślą o zgodności z obowiązującymi normami. Ethernet jest otwartym standardem przemysłowym, stąd wymaga ogólnie dostępnych poprawek pracy w czasie rzeczywistym. POWERLINK udoskonala sieci Ethernet zgodnie z normą IEEE 802.3 za pomocą mieszanego mechanizmu pollingu i kwantowania czasu. Efektem tego rozwiązania jest:
- Gwarancja przesyłu danych krytycznych ze względów czasowych w bardzo krótkich i precyzyjnych cyklach izochronicznych, których czas trwania można konfigurować.
- Wysoce precyzyjna synchronizacja wszystkich węzłów sieci w czasie krótszym od mikrosekundy.
- Przesył danych o niższym priorytecie czasowym zarezerwowanym kanałem asynchronicznym.
Obecne implementacje POWELINK osiągają czas cyklu równy 200 µs przy odchyleniu czasowym (fluktuacjach) poniżej 1 µs.
Protokół spełnia wymagania normatywne, dzięki czemu nie trzeba rezygnować ze standardowych, krzemowych składników sieci Ethernet ani urządzeń kontrolno-pomiarowych, aby wdrożyć POWERLINK. Można także używać bez jakichkolwiek zmian wszystkich protokołów IP warstw wyższych, np. TCP, UDP lub wyższego poziomu. Protokół POWERLINK spełnia wymaga m.in. następujących norm międzynarodowych:
- IEEE 802.3 Fast Ethernet
- IEC 61748-2
- IEC 61158
- Standardów dla protokołów IP (UDP, TCP, itp.)
- Standardów dla normatywnych profili urządzeń wg CANopen EN 50325-4
- Norm dla standardowych mikroukładów sieci Ethernet bez ASIC
- IEEE 1588 dot. synchronizacji domen czasu rzeczywistego (w przyszłych wersjach)
