当复杂的任务如运动控制正在运行时,确保系统的所有元素与精确的时间同步是成功的关键。
随着以太网的普及,确定性现场总线(如Modbus、DeviceNet和Profibus)都已进行了调整,以提供以太网兼容性。这些升级,以及EtherCat和Ethernet Powerlink等高速替代品的出现,反过来使以太网对工厂车间应用更具吸引力。对于所有的网络方案,在提供更高性能的同时简化安装的驱动仍在继续。
例如,CC-Link是设计用于提供确定性的网络之一。它提供了更快的速度、更好的兼容性和更好的确定性。CC-Link的工业以太网采用了1千兆(Gbit)以太网版本,将这种速度增强添加到其确定性架构中。
CC-Link合作伙伴协会(CC-Link Partner Association)的自动化网络专家约翰·沃兹尼亚克(John Wozniak)说:“当CC-Link IE运行在1gb时,一个控制器向下一个设备发送令牌,下一个设备从一个端口接收令牌,然后从另一个端口发送令牌。”该协会目前管理三菱公司创造的技术。“一些设备可能同时传输数据,但它们将从另一个端口发送数据,因此不会发生冲突。”
标准机构也正在介入以提高性能和兼容性。电气和电子工程师协会(IEEE)开发了1588精确时间协议标准来同步时钟。
“IEEE 1588精确时间协议确保当您使用标准以太网时不存在任何同步问题,”位于密尔沃基的供应商罗克韦尔自动化公司Ethernet /IP产品经理Joe Lee说。“你可以在没有它的情况下进行运动控制,但如果你想要紧密同步,我们建议使用1588。”
另一个标准组织,ODVA(以前是开放DeviceNet供应商协会),正在使用1588作为其公共工业协议同步扩展的基础。CIP同步是EtherNet/IP用于运动应用的“时间同步分布式控制”的基础。它的时间同步服务为时间同步分布式控制中使用的包时间戳提供了一个分布式时间参考,并允许跨分布式节点的服务同步。
在取得这些进展的同时,人们更加关注降低复杂性。以太网兼容性是一个关键因素。Rockwell强调了使用未改变的以太网的好处。Lee指出,使用标准以太网可以让开发人员将一个网络用于外围设备和控制系统。当使用为工业应用而改变的以太网版本时,不同的设备需要单独的网络。
然而,也有人说做些改变没什么大不了的。当工程师为运动控制等要求苛刻的工作开发解决方案时,他们通常对电子控制的复杂问题有很好的理解。调整传输控制协议/Internet协议(TCP/IP)等标准并不是一项复杂的任务。
沃兹尼亚克说:“公司可以通过改变应用层,增加协议栈来获得快速确定的性能,将具有TCP/IP连接的产品转移到CCLink-IE-Field。”
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2010年8月4日