原头脑:还在分不清杂多的工业以太网技术?耐着性子看完喂就明白的了

高效能、厂子使牢固与IT体系的集成,因此工业物方法系统的需求量迫使助长了工业以太网的增长。依据HMS释放令2017年工业方法商业界占有率期刊显示,工业以太网的增长全速比今年更快,留长全速为22%。工业以太网如今占全球商业界的46%,去岁是38%。在假设的的一致中, EtherNet / IP和PROFNET的最大分配,里面的,PROFNET的首要商业界是欧洲中部。,EtherNet / 知识产权在北美洲占主导位置。。以太猫紧随其后。、Modbus-TCP和Ethernet POWERLINK。

HMS工业方法COMPA工业股票方法商业界年度辨析

在实时工业以太网中,EPA、 EtherCAT、 Ethernet Powerlink、PROFINET、Ethernet/IP、SERCOS III是首要对手。。上面是简略的喻为。。

Ethernet/IP

Ethernet/IP从2000年3月开端把持。 Net International和ODVA( Open DevicenetVendors Association共同勋绩的工业以太网规格。

实时实现预期的目的方法

Ethernet/IP实时实现预期的目的方法是在TCP/IP层突出物增添了用于实时从科学实验中汁的价值交易所和运转实时专心致志的CIP科学实验报告(Common Industrial Protocol )

Ethernet/IP规格以太网技术在物理层和从科学实验中汁的价值链路层中间的专心致志,在方法层和转让层中应用IP科学实验报告和TCP科学实验报告。、 转让从科学实验中汁的价值的UDP科学实验报告。UDP是一种非交谈衔接的科学实验报告。,它可以在单播和多播浇铸下任务。,只在使牢固中间发送从科学实验中汁的价值报的生产能力。。实时I/O从科学实验中汁的价值、乐章把持从科学实验中汁的价值与效能线冷藏箱从科学实验中汁的价值,应用UDP/IP科学实验报告发送。TCP是可靠的的。、交谈衔接的科学实验报告。就不太高的实时从科学实验中汁的价值(如偏爱)、分配和诊断结论)由TCP/IP科学实验报告发送。。

Ethernet/IP采取生产者/家伙从科学实验中汁的价值交易所浇铸。生产者向方法发送具有鳎鉴别器的小群。。家伙依据NEE传球鉴别器从方法收执从科学实验中汁的价值。。该从科学实验中汁的价值源只需求马上向Internet发送从科学实验中汁的价值。,并且植物的节专一性地收执从科学实验中汁的价值。,这增强了一致功效。。

Ethernet/IP是在CIP这么地科学实验报告的把持下实现预期的目的非实时从科学实验中汁的价值和实时从科学实验中汁的价值的转让。CIP是一种交谈女朋友的科学实验报告,预约端到端的工业使牢固。,它独立于物理层和从科学实验中汁的价值链路层。,这使得卓越的的供应国能健康的地与他们所预约的使牢固进行共同的。。并且,为了实现预期的目的反而更的计时器同时性效能,ODVA将于2003进行。 IEEE 15888引入Ethernet/IP,为了增强计时器同时性性,作草图了CIPSYNC规格。。

EPA

门口的擦鞋垫得到了863地基的维持。,出生于浙江大学、清华大学、浙江中枢把持技术公司、大连理工大学、中国1971科学院自动化研究生等单位,它是工业测控体系的实时以太网规格。

实时实现预期的目的方法

EPA实时实现预期的目的方法是在ISO/科学实验报告所规则的从科学实验中汁的价值链路层突出物增添了东西EPA-CSME ( communication schedulingmanagement entity,一致施行物质。

增添EPA-CSME,EPA-C SME用于调整和施行从科学实验中汁的价值小群。,它维持两训练型的一致调整。:采取CSMA/CD一致机制的非实时一致,非实时从科学实验中汁的价值坦率地在DLE层和DLS应用。:间转让,在心不在焉什么都可以缓冲和处置的处境下,在RE中应用确定的事调整。,EPA由于把持时序和优先考虑的事大小将DLS用户从科学实验中汁的价值转让到DLE。,以后传球PHY发送。,这控制了方法中小群的抵触。。

并且,EPA方法为了控制抵触的产生将把持方法分为了什么价钱个由网桥彼此减轻的把持区域一一微网段。在微方法段中,一致不受干预。。具有卓越的微方法段的使牢固中间的一致需求。这使得方法中间的什么都可以音讯都受到严密的监控。,这样控制播送风暴。。

眼前,些许公司,比方浙江大学中枢把持中心。,勋绩了多种生利EPA生利。,包孕由于EPA的把持体系、由于EPA的送话器、进行器、远离的分布式的把持站、从科学实验中汁的价值收集器、现场把持器、无纸记录仪。由于EPA的分布式的方法把持体系已成实现预期的目的。

Ethernet Powerlink

Ethernet Powerlink(略语EPL)是由奥地利B&R(贝加莱)公司于2001年勋绩浮现的实时以太网receiver 收音机。2003年,EPSG是全球自动化和迫使以为的处于优势公司。 电力规格化有组织的,规格和提高Powerlink技术。。

实时实现预期的目的方法

EPL规格是在CANopen根据勋绩的。。它实时实现预期的目的方法是对TCP/IP科学实验报告栈进行了实时开发,绍介了SCNM。 ( slot communication network management,开除C的时隙一致方法施行机制 SMA/CD的不可靠度。

SCNM的规律是方法契合定期地周而复始进行一致。每个周而复始被划分为三个时隙。:同时性时隙、异步时隙、空暇工夫槽。实时性必需品严密的的从科学实验中汁的价值在同时性时隙中转让。工夫不严厉的从科学实验中汁的价值在异步时隙中转让。在三个时隙中,方法中间的一致植物的节数是子时隙。这典当了实时从科学实验中汁的价值的实时转让。,根绝方法抵触的产生。。

PROFINET

PROFINET它是PI ( Profibus International)有组织的出现的工业以太网规格。从2004年4月开端,PI与Interbus Club ( 洲际的辅导俱乐部,谨慎的PROFIET规格的合群勋绩和作草图。PROFIBUS技术和INTERBUS技术可以在全部地把持体系中无漏洞的地集成。

如今PROFNET有三个版本。,可以实现预期的目的3训练型的一致。:TCP/IP规格一致与两种实时一致。在这些版本中,PROFINET出现了对IEEE802.1 D和IEEE1588实时开发技术节目,同时,采取卓越的的实时用铁链锁住技术,依据卓越的的

PROFNET预约的规格用铁链锁住应用TCP/IP科学实验报告进行非真实,用于使牢固参量化、分配和诊断结论从科学实验中汁的价值的转让。两个实时用铁链锁住:实时用铁链锁住RT与实时用铁链锁住IRT

实时隔墙RTT这是东西软实时(软件) real 工夫)节目,普通答辩工夫为LOMS。,它首要用于迅速移动从科学实验中汁的价值I的高效能圈子转让。、事情把持发信号和报警灯。

实时用铁链锁住IRT(IsochronousReal-time)应用了公用的ASIC硬模来对从科学实验中汁的价值帧进行了解析,这延长了处置工夫。。该节目特殊一致的高效能转让。、迅速移动从科学实验中汁的价值的同时性转让与感情的中枢需求量 具有感情的中枢计时器同时性的乐章把持域。

并且,依据卓越的的专心致志女朋友,PROFNET有两种方法系统方法。:PROFINETIO和PROFINET CBA。

SERCOS III

SERCOS ( Serial Real Time Communication System,串行实时一致体系产生于1989。,并于1995适合国际规格IEC61491。 }26}。到眼前为止,塞尔科斯阅历了三代的开展:塞尔科斯 I, SERCOS II, SERCOS III,里面的,塞尔科斯和塞尔科斯 II统称为塞尔科斯。 。SERCO S III是SERCOS仔细考虑过的的一致机制和工业以太网相结合的成果,它都有 塞尔科斯的实时表示特性的,它具有以太网的表示特性的。。相就塞尔科斯, SERCOS III具有些许优点。:

由于工业以太网,从科学实验中汁的价值转让速率高达1oObBy/s;

能实现预期的目的规格的TCP/IP一致;

能用熬夜的人 双绞线铜缆与光纤一致;

直线的环型拓扑建筑学;

维持从站到从站的O叉一致。;

维持从站的热交易所;维持冷藏箱中间定位从科学实验中汁的价值转让;

反向的亲和的先前的SerCO S客机科学实验报告。

实时实现预期的目的方法

SERCOSS 三、母亲时分复用(TDMA)的一致机制实现预期的目的以太网的实时性和确定的事。它可以应用直线的或环形拓扑和迫使器。、I/O使牢固、敏感元件分阶段进行衔接,但不维持星型建筑学。。

EtherCAT

EtherCAT是由德国倍福(Beckhoff)公司于2003年出现的实时工业以太网技术。为自动化员工和生利SU预约ECATE技术维持,2003年末的ETG (EtherCAT Technology 有组织的机构设置。到眼前为止,该有组织的是全球最大的工业以太网有组织的且己取得2705个构件,越来越多的身体部位。,由此可以看出EtherCAT技术在工控领 界的位置和功能将从事越来越要紧。。传球几年的开展,EtherCAT被浓厚的地认可。,如今是它本人的 进入杂多的国际规格后:IEC61158中Type12; IEC61784的CPF12;在IEC61800中,EtherCAT维持CANopen DS402和SERCO S规格,在IS015775中。,EtherCAT维持DS301。

EtherCAT的首要特征

完整契合以太网规格

1

普通以太网中间定位的技术都可以专心致志于EtherCAT方法中。EtherCAT使牢固可以与类似方法中间的并且以太网使牢固和平共处。。行以太网卡、交易所机、路 在EtherCAT中可以应用如同器件依此类推的规格元件。。

维持多种拓扑建筑学:Linetype、星型、树型

2

普通以太网可应用的电缆或光缆。。当应用1OOBASE TX电缆时,TW中间的一致间隔。当应用100BASE-FX浇铸时,在全转接浇铸下应用两对光纤。,单模光纤可以实现40千米的转让间隔。,多模光纤可以实现2千米的转让间隔。。EtherCAT还能应用Beckhoff公司本人设计的下陷处差分发信号LUDS ( Low Voltage Differential Signaling,低差分发信号线到低推延一致,对应间隔可达10米。

浓厚的地的适应性

3

什么都可以具有普通以太网把持器的使牢固都有Eth的需要量。,譬如,嵌入式体系。、普通PC机、把持板等。

高功效、使掺酌于周而复始短。

4

从站读取ETECAT从科学实验中汁的价值、解析、迅速移动从科学实验中汁的价值的汁和拔出完整是传球五金器具实现预期的目的的。,这使得从科学实验中汁的价值帧的处置不受CPU效能的有影响的人。、软件实现预期的目的方法等。,时延最低的化、实时性很高。。同时EtherCAT可以实现决不100us的从科学实验中汁的价值使掺酌于周而复始。

能紧缩浓厚的的使牢固从科学实验中汁的价值。

5

EtherCAT Ethernet帧可以紧缩浓厚的的使牢固从科学实验中汁的价值。,这使得ECTCAT方法的无效从科学实验中汁的价值速率超越90%。。据学术权威勘探1000 I/O更新的行为或事例工夫仅为30US。,I/O圈子工夫也包孕在内。。而保留1486个八位字节(相当于12000个I/O)的多于对方的一次击球以太网帧的使掺酌于工夫亲近地300us。

同时性效能良好。

6

EtherCAT应用高分辨能力的分布式的计时器使各从站植物的节间的同时性准确能远决不lus。

无隶属子网

7

复杂的植物的节或就是东西或两个一点的数字I/O可以用作EcECAT。

多专心致志层科学实验报告相互作用

8

EtherCAT取得多专心致志层科学实验报告相互作用来维持多种工业使牢固行规:CoE ( CANopen over EtherCAT)维持CANopen科学实验报告,SOE (SERCOE over EtherCAT)用来维持SERCOE 科学实验报告,EOE ( Ethernetover EtherCAT)维持行以太网科学实验报告。,FOE ( File over EtherCAT)用于上载和下载固件顺序或贴壁纸;AOE (海报) over EtherCAT)用于主从ST的非周而复始从科学实验中汁的价值拜访服务业。对多种行规的维持使得用户和使牢固厂主舒适的从现场客机向EtherCAT替换。

稿件创作:资历较深的Kaiser @ ZJU !!! 校订与归结:中国1971转让网

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