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工厂自动化产线对工汪以太网的需求开始增大

导读: 工业以太网不只能用于工业自动化,包括运动控制、智能电网、高铁车厢、捷运闸门连贯、纺织机、工具机等,都是工业以太网的应用范围。

  在一个自动化工厂中,包括工业以太网(IndustrialNetworking)、可程序逻辑控制器(PLC)、伺服驱动器、IO、HMI等,都是极受重视的项目。以台湾出口产品中最知名的工具机台(CNC)为例,一个完整的车床、洗床、磨床等,几乎涵盖了以上的所有关键组件。

  在这些关键组件中,工业以太网的角色举足轻重。因为在工厂自动化产在线,信息的传递都是透过工业以太网来进行链接。工业以太网不只能用于工业自动化,包括运动控制、智能电网、高铁车厢、捷运闸门连贯、纺织机、工具机等,都是工业以太网的应用范围。

  工业以太网的传输线与一般PC所使用的以太网络线相同。传统的工业传输线路,包括地址线、数据线与控制线等,必须采用一大捆的并行线路,但透过工业以太网,只需要一条线就可以传送命令来控制数据,不需要使用数量庞大的线材。而工业以太网也拥有工业应用所需要的容余、以及时间定时管理等功能,尽管工业以太网与家用的PC以太网并非完全相同,然而其精神是一致的。

  对于工业以太网,各家大厂都推出自有标准。例如西门子的自有标准为ProFiNET、美国的ROCKWELL标准叫做EtherNetIP、德国Beckhoff推的是EtherCAT、奥地利的B&R则主推EthernetPowerlink,每家大厂都推出自有的协议,其心态无非希望市场都来使用自家的协议,如此一来,可以球员兼裁判,但也导致市场的标准纷乱无章。

  各家厂商尽管都有自家标准,但为了市场占有率,也必须支持其他厂商的协议。只是工业以太网标准如此繁多,又该怎么做?

  目前市场上存在许多解决方法,例如采用ASIC,但只能选择固定种类的协议。有些厂商则将各种不同协议做成小型的模块,因应客户需求,更改模块来支持不同协议。但缺点是必须针对不同协议,做出多种模块,不只成本提高,在管理上也不具灵活性。这些方式,尽管都能解决问题,但都不是最佳的方案。

  其实要解决这些问题,需要一颗FPGA就够了。FPGA由于是可程序逻辑芯片,因此要什么协议,只需要把该协议的IP写入FPGA里就能支持一次搞定,完全拥有弹性与灵活性。

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