簡介
EPA是一種全新的适用于工業現場設備的開放性實時以太網标準，将大量成熟的IT技術應用于工業控制系統，利用高效、穩定、标準的以太網和UDP/IP協議的确定性通信調度策略，為适用于現場設備的實時工作建立了一種全新的标準。這一項目得到了中國政府“863”高科技研究與發展計劃的支持。
在國家标準化管理委員、全國工業過程測量與控制标準化技術委員會的支持下，由浙江大學、浙江中控技術有限公司、中國科學院沈陽自動化研究所、重慶郵電大學、清華大學、大連理工大學、上海工業自動化儀表研究院、機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所、北京華控技術有限責任公司等單位聯合成立的标準起草工作組，經過3年多的技術攻關，而提出的基于工業以太網的實時通信控制系統解決方案。
EPA實時以太網技術的攻關，以國家“863”計劃CIMS主題系列課題“基于高速以太網技術的現場總線控制設備”、“現場級無線以太網協議研究及設備開發”、“基于'藍牙'技術的工業現場設備、監控網絡其及關鍵技術研究”，以及“基于EPA的分布式網絡控制系統研究和開發”、“基于EPA的産品開發仿真系統”等滾動課題為依托。
先後解決了以太網用于工業現場設備間通信的确定性和實時性、網絡供電、互可操作、網絡安全、可靠性與抗幹擾等關鍵性技術難題，開發了基于EPA的分布式網絡控制系統，首先在化工、制藥等生産裝置上獲得成功應用。
在此基礎上，标準起草工作組起草了我國第一個擁有自主知識産權的現場總線國家标準《用于工業測量與控制系統的EPA系統結構與通信規範》。
同時，該标準被列入現場總線國際标準IEC61158（第四版）中的第十四類型，并列為與IEC 61158相配套的實時以太網應用行規國際标準IEC61784-2中的第十四應用行規簇（Common Profile Family 14,CPF14），标志着中國第一個擁有自主知識産權的現場總線國際标準―――EPA得到國際電工委員會的正式承認，并全面進入現場總線國際标準化體系。
應用平台
随着計算機、通信、網絡等信息技術的發展，信息交換的領域已經覆蓋了工廠、企業乃至世界各地的市場，而随着自動化控制技術的進一步發展，需要建立包含從工業現場設備層到控制層、管理層等各個層次的綜合自動化網絡平台，建立以工業網絡技術為基礎的企業信息化系統。
在企業的不同網絡層次間傳送的數據信息已變得越來越複雜，對工業網絡的開放性、互連性、帶寬等方面提出了更高的要求。
EPA即是建立在此基礎上的工業現場設備開放網絡平台，通過該平台，不僅可以使工業現場設備（如現場控制器、變送器、執行機構等）實現基于以太網的通信，而且可以使工業現場設備層網絡不遊離于主流通信技術之外，并與主流通信技術同步發展。
同時，用以太網現場設備層到控制層、管理層等所有層次網絡的“E網到底”，實現工業企業綜合自動化系統各層次的信息無縫集成，推動工業企業的技術改造和提升、加快信息化改造進程。
技術特點
1、确定性通信
以太網由于采用CSMA/CD（載波偵聽多路訪問/沖突檢測）介質訪問控制機制，因此具有通信“不确定性”的特點，并成為其應用于工業數據通信網絡的主要障礙。
雖然以太網交換技術、全雙工通信技術以及IEEE802.1p&q規定的優先級技術在一定程度上避免了碰撞，但也存在着一定的局限性：
（1）以太網交換機的存儲轉發機制同樣使通信延遲具有不确定性。通信延遲的不确定性主要來自于其排隊延遲。無論采用哪種存儲轉發機制，當同時來自于多個端口的報文需要向同一個端口轉發時，交換機就必須将這些報文進行排隊緩沖，并依次轉發。因此，交換機的緩沖池大小将直接影響了來自于某一端口的報文能否以及何時被成功轉發。
（2）以太網交換機存在的“廣播風爆”問題。工業數據通信網絡中廣泛采用廣播方式發送的實時數據報文，同樣會産生碰撞。
除了通信實時性要求外，工業數據通信網絡的通信還具有以下特點：
（1）周期與非周期信息同時存在，正常工作狀态下，周期性信息（如過程測量與控制信息、監控信息等）較多，而非周期信息（如突發事件報警、程序上下載等）較少；
（2）有限的時間響應，一般辦公室自動化計算機局部網響應時間可在幾秒範圍内，而工業控制局域網的響應時間應在0.01-1秒；
（3）信息流向具有明顯的方向性，通信關系比較确定。正常工作情況下，變送器隻需将測量信息傳送到控制器，而控制器則将控制信息傳送給執行機構，來自現場儀表的過程監控與突發時間信息則傳向操作站，操作站一般隻需将下載的程序或配置數據傳送給現場儀表等；
（4）根據組态方案，信息的傳送遵循嚴格的時序；
（5）傳輸的信息量少，信息長度比較小，通常僅為幾位或幾個、十幾、幾十個字節；網絡吞吐量小；
（6）網絡負荷較為平穩。
EPA系統中，根據通信關系，将控制現場劃分為若幹個控制區域，每個區域通過一個EPA網橋互相分隔，将本區域内設備間的通信流量限制在本區域内；不同控制區域間的通信由EPA網橋進行轉發；在一個控制區域内，每個EPA設備按事先組态的分時發送原則向網絡上發送數據，由此避免了碰撞，保證了EPA設備間通信的确定性和實時性。
2、“E”網到底
EPA是應用于工業現場設備間通信的開放網絡技術，采用分段化系統結構和确定性通信調度控制策略，解決了以太網通信的不确定性問題，使以太網、無線局域網、藍牙等廣泛應用于工業企業管理層、過程監控層網絡的COTS（Commercial Off-The-Shelf）技術直接應用于變送器、執行機構、遠程I/O、現場控制器等現場設備間的通信。
采用EPA網絡，可以實現工業企業綜合自動化智能工廠系統中從底層的現場設備層到上層的控制層、管理層的通信網絡平台基于以太網技術的統一，即所謂的“E（Ethernet）網到底”。
采用EPA，可實現工業企業智能工廠中垂直和水平兩個方向的信息無縫集成：
通過EPA網絡通信平台提供的實時數據通信服務，來自不同廠商的現場智能設備和應用程序可以實現信息透明互訪和互可操作。
采用EPA網絡，可以實現智能工廠中從管理層、控制層直至現場設備層等所有網絡層基于以太網的信息無縫集成，用戶可以在世界的任何地方通過其訪問權限，直接通過常用的工具或軟件（而不是專用軟件）訪問智能工廠中的任何一個設備。
利用EPA開放網絡平台，可以實現傳統控制系統（如DCS、PLC）與基于EPA的現場總線控制系統FCS之間的信息無縫集成，使得工業現場設備中的大量控制和非控制信息能夠無縫地傳遞到制造執行層和企業管理層系統，通過信息集成創新技術、數據綜合利用技術、數據增值挖掘技術等，對工業企業生産全過程實現高效智能化管理。
3、互操作性
與傳統的4-20mA标準不同，工業數據通信網絡不僅要解決信号的互通和互連，更需要解決信息的互通問題，即信息的互相識别、互相理解和互可操作。
所謂信号的互通，即兩個需要互相通信的設備所采用的通信介質、信号類型、信号大小、信号的輸入/輸出匹配等幾方面的參數符合同一标準，即物理層标準。在此基礎上，采用統一的數據鍊路層協議，不同的設備就能連接在同一網絡上實現互連。
如今，幾乎所有的控制系統都采用了以太網、TCP/IP協議作為其通信網絡，實現了設備的互連。但是，如果僅采用以太網、TCP/IP協議，而沒有統一的高層協議（如應用層協議），不同設備之間還不能相互理解、識别彼此所傳送的信息含義，就不能實現信息互通，也就不可能實現開放系統之間的互可操作。
為此，《EPA标準》除了解決實時通信問題外，還為用戶層應用程序定義了應用層服務與協議規範，包括系統管理服務、域上/下載服務、變量訪問服務、事件管理服務等。至于ISO/OSI通信模型中的會話層、表示層等中間層次，為降低設備的通信處理負荷，可以省略，而在應用層直接定義與TCP/IP協議的接口。
為支持來自不同廠商的EPA設備之間的互可操作，《EPA标準》采用XML（eXtensible Markup Language）擴展标記語言為EPA設備描述語言，規定了設備資源、功能塊及其參數接口的描述方法。用戶可采用Microsoft 提供的通用DOM技術對EPA設備描述文件進行解釋，而無需專用的設備描述文件編譯和解釋工具。
4、開放性
《EPA标準》完全兼容IEEE802.3、IEEE802.1P&Q、IEEE802.1D、IEEE802.11、IEEE802.15以及UDP（TCP）/IP等協議，采用UDP協議傳輸EPA協議報文，以減少協議處理時間，提高報文傳輸的實時性。
為确保EPA系統運行的可靠性，《EPA标準》中還針對工業現場應用環境，增加了媒體接口選擇規範與線纜安裝導則。
商用通信線纜（如五類雙絞線、同軸線纜、光纖等）均可應用于EPA系統中，但必須滿足工業現場應用環境的可靠性要求，如使用屏蔽雙絞線代替非屏蔽雙絞線。
EPA網絡支持其他以太網/無線局域網/藍牙上的其他協議（如FTP、HTTP、SOAP，以及MODBUS、ProfiNet、Ethernet/IP協議）報文的并行傳輸。這樣，IT領域的一切适用技術、資源和優勢均可以在EPA系統中得以繼承。
5、分層的安全策略
對于采用以太網等技術所帶來的網絡安全問題，《EPA标準》規定了從企業信息管理層、過程監控層和現場設備層三個層次，采用分層化的網絡安全管理措施。
EPA現場設備采用特定的網絡安全管理功能塊，對其接收到的任何報文進行訪問權限、訪問密碼等的檢測，使隻有合法的報文才能得到處理，其他非法報文将直接予以丢棄，避免了非法報文的幹擾。
在過程監控層，采用EPA網絡對不同微網段進行邏輯隔離，以防止非法報文流量幹擾EPA網絡的正常通信，占用網絡帶寬資源。
對于來自于互聯網上的遠程訪問，則采用EPA代理服務器以及各種可用的信息網絡安全管理措施，以防止遠程非法訪問。
6、冗餘
EPA支持網絡冗餘、鍊路冗餘和設備冗餘，并規定了相應的故障檢測和故障恢複措施，如設備冗餘信息的發布、冗餘狀态的管理、備份的自動切換等。
發展曆程
2005年12月EPA被正式列入現場總線國際标準IEC 61158（第四版）中的第十四類型，并列為與IEC 61158相配套的實時以太網應用行規國際标準IEC 61784-2中的第十四應用行規簇（Common Profile Family 14，CPF14）。
2005年02月我國自主研發的實時以太網EPA通信協議Real time Ethernet EPA (Ethernet for Plant Automation) 順利通過IEC各國家委員會的投票，正式成為IEC/PAS 62409文件。
2005年01月“2004年度工控及自動化領域十大新聞”評選結果揭曉，“EPA為IEC收錄，作為PAS國際标準予以發布”榮膺十大新聞之列。
2004年11月“EPA基于高速以太網技術的現場總線控制設備”榮獲第六屆上海國際工業博覽會創新獎。
2004年10月EPA實時以太網在第六屆中國國際高新技術成果交易會上廣受關注。
2004年09月浙大中控EPA實時以太網震撼MICONEX2004――第十五屆多國儀器儀表展覽會MICONEX2004。
2004年05月浙江大學、浙大中控主持制定的《EPA标準》（征求意見稿）通過國家标委會的審核。
2003年04月在EPA标準的基礎上，課題組開發了基于EPA的分布式網絡控制系統原型驗證系統，并在杭州龍山化工廠的聯堿碳化裝置上成功試用。
2003年01月浙江大學、浙大中控主持制定的《用于工業測量與控制系統的EPA系統結構與通信标準》通過專家評審。
2003年01月EPA國家标準起草工作組成立。
2002年10月浙大中控“基于以太網的EPA網絡通信技術及其控制系統”項目通過了浙江省科技廳組織的技術鑒定。
2001年10月由浙江大學牽頭，以浙大中控為主，清華大學、大連理工大學、中科院沈陽自動化所、重慶郵電學院、TC124等單位聯合承擔國家“863”計劃CIMS主題重點課題“基于高速以太網技術的現場總線控制設備”，開始制定EPA标準。
EPA标志
1.确保BlOS誤改後能複原EPA标志的修改并不是一定都能成功,因而要保證誤改後能恢複正常。恢複B10s的方法在相關文章中已提到很多,請參考。
2.要有可以正确更改的軟件有十足把握的要數“網絡精品繪萃主頁”中“開機工具”裡的10g.zip。解壓後有四個文件為cbrom.exe(V1.24,可更改EPA标志),awld-。nash.exe(不說也知道),bmp2epa.exe(for D0s,用于将BMP轉換為EPA标志圖或修改EPA标志圖),BMPt0EPlA.exe(for windows98,l司bmp2epa.exe)。
目錄中應不存在,防止刷新程序刷新B10s。
3.制作BMP圖像并轉換成EPA為自己所起的B10S文件名。
2013年9月10日，美國環保署(EPA)發布了能源之星計算機能效規範(6.0版)的最終版本(PDF)，新版規範的能效要求的将于2014年6月2日開始生效。2014年1月15日起，認證機構(CB)将停止對新産品按5.2版規範進行認證，現有認證直至2014年6月1日仍然有效;2014年6月2日後制造的任何計算機産品，應滿足新版6.0版規範要求，5.2版認證産品将不再有效。
美國EPA
符合新版6.0版規範的計算機将比傳統型号節省電費超過30%。新能效要求對筆記本電腦、台式機和其他類型的計算機規定了具有挑戰的能效水平，同時兼顧了滿足消費者需求的高性能的功能。如果所有在美國銷售的計算機通過新版能源之星認證，每年節省的電費将增至近13億美元，并減少超過180億磅的溫室氣體排放，相當于超過170萬輛汽車的排放量。
除了提高所有産品類型的效率，鑒于計算機産品的技術發展，新版規範還對以下幾方面進行了更新：
将短時空閑模式的測試與工作站基準測試整合，以便更好地評估典型能耗(TEC);
修訂了筆記本電腦、台式機、一體台式機和瘦客戶機的分類系統以及集成顯示器和顯卡的處理，以更好地反映影響能耗的特性;n對節能特性增加新的獎勵措施，包括高能效以太網、網絡代理、以及在低負載情況下保持高效率的電源;
對内部電源和外部電源的供電單元(PSU)獎勵措施進行了平衡;
調整了台式機和顯卡的典型能耗(TEC)水平;
調整了筆記本電腦的定義和權重值;筆記本電腦的定義現在包括配備可翻轉顯示屏和集成鍵盤的電腦(原來稱為“平闆電腦”)；
不帶鍵盤的産品仍然不在新規範的涵蓋範圍之内;這些産品被定義為“平闆電腦”，其測試和性能要求将在下一版本(6.1版)中納入，預計将在2014年春季完成。n
