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EPA (Ethernet for Plant Automation)是由我国自主制定拥有知识产权,并被国际上认可和接受的唯一的现场总线国家标准。它通过微网段划分和确定性通信调度策略解决了以太网通信的非确定性问题并实现了实时通信,其实时性能决定了它满足工业应用要求的能力。本文从理论和实验两个方面对EPA系统的通信实时性进行了研究,得出了制约其通信实时性的关键因素,并基于EPA确定性通信调度策略提出了两个解决方法,最后在波峰焊机控制系统中应用。论文主要研究内容如下：(1)建立了EPA通信实时性理论模型并提出了实时性测试方法。包括推导了EPA网络中通信负荷的产生机制和EPA确定性通信调度策略影响通信实时性的数学模型；给出了7个实时性测试指标及其测试目的、测试条件、测试原理和测试方法：开发了实时性测试平台；给出了制约EPA系统通信实时性的关键因素。(2)提出了一种使数据发送时间片根据网络负荷的变动自适应调整以提高其利用率的EPA-TSSA (EPA Time Slice Self-adaptive Adjustment)方法。应用该方法时,微网段中各个设备通过打时间戳的方式获得其数据发送需求时间并对其进行处理以确定时间片自适应设置值,然后通过在非周期数据发送声明报文中增加字段的方式实现设备间自适应设置值的传输,最后各个设备根据自适应设置值调整其确定性通信调度相关参数,完成数据发送时间片的调整。EPA-TSSA方法通过实现数据发送时间片针对网络负荷的动态优化调整,能够有效提高EPA系统的通信实时性。(3)提出了一种实现EPA网络控制系统中控制与通信协同调度的EPA-CLCS (EPA Cross Layer Cooperative Scheduling)方法。该方法通过给用户层功能块任务和链路层周期数据发送任务划分无间隔交替的执行时间片,以及控制功能块任务的触发和执行次数等措施,实现了功能块任务和通信任务的协同调度,能够有效降低网络负荷,提高系统的控制性能和通信实时性能。(4)提出了EPA工业以太网在波峰焊机控制系统中的应用方案。对波峰焊机的工作流程及其控制系统的功能要求进行了分析,以支持EPA通信协议的PEC8000智能控制模块组成控制网络,实现了波峰焊机控制系统。该方案成功解决了波峰焊机工作流程中控温、测速、计数、电机控制和网络通信实时性等多个问题,保证机器正常工作。本文工作为EPA工业以太网的实时性改进研究提供了理论基础,为现场选用和配置EPA系统提供了依据和参考。