曾几何时,现场总线方案给自动化行业带了辉煌的发展,然而随着工业自动化的发展控制工程网版权所有,目前的现场总线方案已经不能完全适应市场的需求,未来对于自动化的解决方案有了新的要求:
n 速度相比现场总线有大幅度的提高;
n 由于任务越来越多,越来越复杂,要求网络能够承载大量的数据交换;
n 对不可测事件的反应时间的要求提高了;
n 最大限度的使用标准的,可靠的技术,以降低开发成本。
于是快速以太网技术进入人们的视野,它以至少10倍于现有现场总线的速度(100Mbps)完全满足了未来工业网络对于速度的要求,并且技术成熟可靠。然而快速以太网CSMA/CD的工作原理决定了它不是一个实时的网络,这对于未来的工业自动化控制是不可接受的。
奥地利贝加莱(B&R)公司在这方面做出了贡献CONTROL ENGINEERING China版权所有,她以快速以太网为基础,开发出了真正的实时工业以太网——Ethernet POWERLINK。贝
2. Ethernet POWERLINK技术特点
n 单个网段最多连接240个实时站点;
n 真正的确定性通讯
达到IAONA实时等级4级(最高等级);
快速,100Mbit/s,最小循环周期200us;
网络站点之间精确同步,抖动小于1us;
n 标准化
底层技术采用IEEE802.3u,快速以太网;
图1:抖动定义
支持IP协议(TCP,UDP…);
集成CANopen行规EN50325-4控制工程网版权所有,实现设备的互操作性;
基于标准的以太网芯片,不需要特别的ASICs;
n 直接点到点通讯
n 支持热插拔
n 支持多CPU解决方案,优化负载,使之大体平衡。
图2:负载平衡
Every Cycle:Station 1,2,3;Multiplexed:Station 4-11
-拓扑结构灵活,支持总线型,星型,树型,菊花链。。。
3. Ethernet POWERLINK技术原理
图3:EPL参考模型
Ethernet POWERLINK物理层,MAC层:遵循IEEE802.3u,100Base-TX
Ethernet POWERLINK帧在以太网的数据域里传输。
Ethernet POWERLINK数据链路层(EPL Datalink Layer)
EPL数据链路层以标准的以太网CSMA/CD技术(IEEE802.3)为基础,但是CSMA/CD的工作原理决定了它不能实现通讯的确定性控制工程网版权所有,于是EPL引入SCNM(Slot Communication Network Management)机制,实现了数据通