以太網(wǎng)CSMA/CD傳輸機(jī)制,需不斷監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),空閑時(shí)才能發(fā)送數(shù)據(jù),這使信息交換的確定性無法得到滿足。對(duì)數(shù)據(jù)傳輸確定性和實(shí)時(shí)性要求不高的應(yīng)用場合,工業(yè)以太網(wǎng)在傳輸速度、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與成本等方面相對(duì)現(xiàn)場總線具有優(yōu)勢。然而要達(dá)到μs級(jí)的刷新速度、系統(tǒng)抖動(dòng)<<1μs的實(shí)時(shí)性能,工業(yè)以太網(wǎng)通訊技術(shù)仍需要繼續(xù)改進(jìn)和提高。
——Ethernet POWERlink中國用戶組織代表宋華振
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Ethernet POWERlink中國用戶組織代表宋華振
多年來,業(yè)內(nèi)知名的自動(dòng)化廠商一直著手實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的開發(fā),早在2001年B&R即開始在其系統(tǒng)中使用Ethernet POWERlink這一實(shí)時(shí)通信技術(shù),其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢一直被國內(nèi)外自動(dòng)化組件廠商認(rèn)可。
首先,Ethernet POWERlink提供開源技術(shù)。長期以來我國在技術(shù)上都受制于國外,Ethernet POWERLIN提供的開源技術(shù)讓國內(nèi)用戶能夠獲得一個(gè)快速的通道去實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的技術(shù)而無需支付任何的專利費(fèi)以及License費(fèi)用。
其次,POWERlink無需ASIC,這使自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)要求較嚴(yán)的軍工類研究所和測試機(jī)構(gòu)及自身具有完整產(chǎn)品線,無需跟蹤大廠商,在開發(fā)產(chǎn)品時(shí)不受限制,為企業(yè)提供理想的選擇。
第三,降低用戶成本。由于通用的FPGA廠商的競爭而使得實(shí)現(xiàn)POWERlink的芯片成本得到大幅度下降,與ASIC相比可節(jié)省大約40%的成本。
第四,POWERlink是一項(xiàng)具有高度靈活性的技術(shù),不受平臺(tái)限制,并可根據(jù)不同平臺(tái)實(shí)現(xiàn)不同性能等級(jí)。
另外,POWERlink組織提供良好的技術(shù)服務(wù)。POWERlink組織為客戶在FPGA、ARM硬件平臺(tái),Windows CE、RT-Linux、VxWorks等多種操作系統(tǒng)平臺(tái)上提供技術(shù)支持。
可以說,實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的推出為要求高精度,高實(shí)時(shí)性的行業(yè)帶來了福音。
宋華振先生舉例說:“在印刷業(yè)套色系統(tǒng)中,需要不斷的檢測各個(gè)印刷單元的偏差信號(hào)并傳遞給套色系統(tǒng)進(jìn)行耦合、解耦運(yùn)算,再將調(diào)整值給各個(gè)伺服軸進(jìn)行偏差調(diào)整,通常這個(gè)控制任務(wù)周期在幾個(gè)毫秒,而通訊周期需要在微秒級(jí)。”同樣在各種高速的機(jī)器如高速灌裝、漿紗機(jī)、膜包、全電動(dòng)注塑機(jī)等領(lǐng)域均有對(duì)系統(tǒng)刷新達(dá)到微秒級(jí)的要求。Ethernet POWERlink應(yīng)用在系統(tǒng)中,無論連接上多少station,無論周期時(shí)間是200μs還是10ms,這項(xiàng)技術(shù)始終保證了不超過1μs (抖動(dòng))的精確定時(shí)。
針對(duì)以太網(wǎng)通訊中的安全問題,2010年底,Ethernet POWERlink標(biāo)準(zhǔn)化組織開始著手推廣最新的openSAFETY技術(shù),它是一個(gè)基于黑色通道機(jī)制的應(yīng)用層安全協(xié)議,經(jīng)過TüV認(rèn)證,實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)交換層的安全檢測、處理機(jī)制,并達(dá)到SIL3等級(jí)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)要求。
采訪的最后,宋華振先生對(duì)于用戶如何選擇實(shí)時(shí)以太網(wǎng),給出了幾點(diǎn)中肯的建議:“主要是找到需求的平衡點(diǎn)。首先是性價(jià)比,性能越高的系統(tǒng)往往成本也越高,這就要考慮當(dāng)前的適用性。其次是自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的開發(fā),需要考慮是否能夠自主掌握其中的關(guān)鍵技術(shù),并可在其上進(jìn)行二次開發(fā)形成自己獨(dú)有的技術(shù)Know-How。最后是實(shí)現(xiàn)成本問題,需要考慮是否需要花費(fèi)巨大的代價(jià)來實(shí)現(xiàn)這個(gè)技術(shù),如果需要非常復(fù)雜的開發(fā)過程的話,也意味著巨大的失敗風(fēng)險(xiǎn)?!?/p>