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真正的实时工业以太网技术Ethernet Powerlink

2012-11-22 10:10
瑾年Invader
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  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,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:

  速度相比现场总线有大幅度的提高;

  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;

  对不可测事件的反应时间的要求提高了;

  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,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。贝加莱2001年首次向公众介绍ethernet powerlink,同年11月epsg(ethernet powerlink standardization group)联盟成立,2003年6月epsg协会成立并和cia(can in automation)开展合作,同年11月由epsg介绍ethernet powerlink v2。到目前为止,有超过150,000个节点投入使用,超过300个支持者、供应商和终端用户。

ethernet powerlink技术特点

  单个网段最多连接240个实时站点;

  真正的确定性通讯:

  (1)达到iaona实时等级4级(最高等级);

  (2)快速100mbps,最小循环周期200μs;

  (3)网络站点之间精确同步,抖动(定义参照图1)小于1μs;

  标准化

  (1)底层技术采用ieee802.3u,快速以太网;

  (2)支持ip协议(tcp,udp…);

  (3)集成canopen行规en50325-4,实现设备的互操作性;

  (4)基于标准的以太网芯片,不需要特别的asics;

  直接点到点通讯;

  支持热插拔;

  支持多cpu解决方案,优化负载,使之大体平衡,图2为负载平衡示意图。

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