網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)總線模塊-POWERLINK
 | POWERLINK作為標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)系統(tǒng)代表第二代現(xiàn)場(chǎng)總線。這使它可以次從IT技術(shù)應(yīng)用到自動(dòng)化領(lǐng)域。POWERLINK非常適合驅(qū)動(dòng)器，I/O，顯示與PLC系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 |
POWERLINK：實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)成真
為什么是以太網(wǎng)？
為了簡(jiǎn)化開發(fā)，維護(hù)和供應(yīng)鏈，自動(dòng)化行業(yè)對(duì)于將各層數(shù)據(jù)通信統(tǒng)一至一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)有很強(qiáng)的需求。隨著因特網(wǎng)革命的興起，在IT世界中被廣泛采用的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)在定價(jià)和魯棒性方面已經(jīng)達(dá)到一個(gè)較高水平，對(duì)自動(dòng)化行業(yè)中的通信網(wǎng)絡(luò)很有吸引力。
- 保障未來的以太網(wǎng)
這種成熟的技術(shù)已經(jīng)存在超過30年，并且在繼續(xù)發(fā)展壯大。延長(zhǎng)自動(dòng)化市場(chǎng)特定的生命周期需要擁有一個(gè)持久的基礎(chǔ)。
- 的以太網(wǎng)技術(shù)
以太網(wǎng)及其協(xié)議被認(rèn)為是現(xiàn)今的常識(shí)。還可以使用各種不同的工具，方案和組件顯著降低成本。
- 透明的以太網(wǎng)
以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)不同目的結(jié)合基于IP的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。通過以太網(wǎng)對(duì)IT和自動(dòng)化進(jìn)行集成可以為你帶來因特網(wǎng)的靈活性以及真正的互操作性。
- 實(shí)時(shí)的以太網(wǎng)
POWERLINK可以使以太網(wǎng)連至傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)層，循環(huán)周期低至200 µs，時(shí)鐘同步精度達(dá)微妙級(jí)。
POWERLINK - 技術(shù)
常規(guī)以太網(wǎng)不能處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。其它措施如*切換以太網(wǎng)和幀優(yōu)先級(jí)并不適合。首先，它不適合滿足自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活性的要求。其次，確定性數(shù)據(jù)傳輸和時(shí)鐘精度仍然不能得到保證。第三，通過選擇合適的節(jié)點(diǎn)和幀優(yōu)先級(jí)配置網(wǎng)絡(luò)利用率相當(dāng)復(fù)雜。
因此多個(gè)行業(yè)組織推出多項(xiàng)新機(jī)制以通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)功能。這些包括物理介質(zhì)上非標(biāo)準(zhǔn)的訪問機(jī)制，以太網(wǎng)幀必須通過特殊組件進(jìn)行循環(huán)解碼，以及非標(biāo)準(zhǔn)縮短以太網(wǎng)幀從而進(jìn)一步縮短傳輸時(shí)間。
POWERLINK從一開始開發(fā)就旨在提供標(biāo)準(zhǔn)的一致性。作為一項(xiàng)開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以太網(wǎng)需要增加非專有的實(shí)時(shí)性。POWERLINK 根據(jù)IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)了以太網(wǎng)混合輪詢和分時(shí)切片機(jī)制。其結(jié)果是：
常規(guī)以太網(wǎng)不能處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。其它措施如*切換以太網(wǎng)和幀優(yōu)先級(jí)并不適合。首先，它不適合滿足自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活性的要求。其次，確定性數(shù)據(jù)傳輸和時(shí)鐘精度仍然不能得到保證。第三，通過選擇合適的節(jié)點(diǎn)和幀優(yōu)先級(jí)配置網(wǎng)絡(luò)利用率相當(dāng)復(fù)雜。
因此多個(gè)行業(yè)組織推出多項(xiàng)新機(jī)制以通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)功能。這些包括物理介質(zhì)上非標(biāo)準(zhǔn)的訪問機(jī)制，以太網(wǎng)幀必須通過特殊組件進(jìn)行循環(huán)解碼，以及非標(biāo)準(zhǔn)縮短以太網(wǎng)幀從而進(jìn)一步縮短傳輸時(shí)間。
POWERLINK從一開始開發(fā)就旨在提供標(biāo)準(zhǔn)的一致性。作為一項(xiàng)開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以太網(wǎng)需要增加非專有的實(shí)時(shí)性。POWERLINK 根據(jù)IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)了以太網(wǎng)混合輪詢和分時(shí)切片機(jī)制。其結(jié)果是：
- 通過可配置的時(shí)序確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在極短且精確的同步周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳輸。
- 所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)高精度的微妙級(jí)同步。
- 時(shí)間要求不高的數(shù)據(jù)傳輸保留在異步通道中。
- 當(dāng)前POWERLINK可以實(shí)現(xiàn)200 µs循環(huán)周期，時(shí)鐘偏差（抖動(dòng)）低于1 µs。
由于其符合標(biāo)準(zhǔn)，因此POWERLINK可以繼續(xù)使用任意標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)芯片，架構(gòu)組件以及測(cè)試和測(cè)量設(shè)備。在更高層上可以繼續(xù)使用如TCP，UDP等所有基于IP的協(xié)議，無需修改。特別是POWERLINK符合以下國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：
- IEEE 802.3快速以太網(wǎng)
- IEC 61748-2
- IEC 61158
- 基于IP的協(xié)議（UDP，TCP等）
- 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備配置文件：符合CANopen EN 50325-4標(biāo)準(zhǔn)
- 標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)芯片，無需ASIC
- IEEE 1588標(biāo)準(zhǔn)適用于實(shí)時(shí)域同步（未來版本）
POWERLINK區(qū)分實(shí)時(shí)域和非實(shí)時(shí)域。這種分開與典型的機(jī)器和工廠概念相匹配。這也滿足日益增加的安全需求，從而防止機(jī)器層的攻擊以及更高網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)通信錯(cuò)誤帶來的危害。真正的實(shí)時(shí)要求在實(shí)時(shí)域中得到滿足。時(shí)間要求低的數(shù)據(jù)在實(shí)時(shí)域和非實(shí)時(shí)域之間通過標(biāo)準(zhǔn)IP幀實(shí)現(xiàn)透明的路由。機(jī)器和工廠網(wǎng)絡(luò)之間清晰的邊界從一開始就防止了潛在的安全漏洞，同時(shí)確保數(shù)據(jù)擁有完整的透明度。
