本特利BENTLY330101-00-56-10-02-00

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融合而不是增加復雜性

  隨著時間的推移，企業(yè)IT與工廠之間的互聯(lián)不斷增加，導致了系統(tǒng)更復雜，往往將標準以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線混合使用。例如，機器可能會利用：

適用于與伺服器進行通信的SERCOS1

適用于聯(lián)網(wǎng)變頻驅(qū)動器的PROFIBUS®

適用于故障安全現(xiàn)場總線通信的SafetyBUSp

適用于連接至傳感器的DeviceNet

適用于向終用戶發(fā)送數(shù)據(jù)、通過網(wǎng)關訪問的以太網(wǎng)

這樣的網(wǎng)絡很復雜，而且它的建立和維護也很昂貴。每個協(xié)議都需要各自的實施程序、安裝人員和培訓。相比之下，以太網(wǎng)提供了將適用于運動、安全等的不同網(wǎng)絡融合到經(jīng)濟高效的基礎架構上的可能性，該架構布線更容易，獲得供應商的廣泛支持，并能適應未來要求。

以太網(wǎng)提供了不同網(wǎng)絡融合的可能性

EtherNet/IP協(xié)議體現(xiàn)了如何在實踐中充分發(fā)揮融合的作用。通過使用TCP/IP和UDP/IP等標準以太網(wǎng)技術、輔以CIPSync（用于實現(xiàn)分布式時鐘IEEE1588精確時間協(xié)議同步）等特性，集成的交換式系統(tǒng)可以同時適應商業(yè)和工業(yè)應用。2

確定性適用于運動控制應用

運動控制依賴于精確通信。這種精確性通過使用基于時隙的調(diào)度來支持，每個設備在調(diào)度策略中都有一個與其它設備進行通信的調(diào)度表。這些伺服驅(qū)動器和控制器計算出它們各自的時序，由此可計算出控制函數(shù)的ΔT值。但是，如果數(shù)據(jù)傳輸變得無法預測，則可能會丟失結(jié)果，因此需要確定性來確保環(huán)路的穩(wěn)定性。

以太網(wǎng)能夠支持工廠中苛刻的運動控制應用

在某些情況下，通過直接集成于英特爾®芯片內(nèi)的加速器電路在EtherNet/IP中實施IEEE1588，只是以太網(wǎng)解決方案用于強制確定性的一種常見機制。EtherCAT的高速實時處理是運動控制應用中如何實現(xiàn)始終如一的預測性能的另一個示例。EtherCAT突破了基于PCI的集中式通信的嚴格物理限制，即要求機器處理單元和伺服處理器之間可快速通信但需要保持短距離。

JasonGoerges在發(fā)表于2010年MachineDesign的一篇文章中解釋道：“基于EtherCAT的分布式處理器架構具備寬帶寬、同步性和物理靈活性，可與集中式控制的功能相媲美并兼具分布式網(wǎng)絡的優(yōu)勢”。3“事實上，一些采用這種方式的處理器可以控制多達64個高度協(xié)調(diào)的軸（包括位置、速度和電流環(huán)以及換向），采樣速率和更新速率為20kHz。”

面向IIoT的長期可行性

以太網(wǎng)自作為一種局域網(wǎng)技術問世以來，已經(jīng)過一系列發(fā)展。鑒于傳統(tǒng)現(xiàn)場總線組件目前的制造規(guī)模較小，而PCI正面臨逐漸成為過時的工業(yè)標準架構的風險，以太網(wǎng)經(jīng)過不斷發(fā)展，現(xiàn)已*有能力為以IP為核心的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供服務。

即將到來的改進（如時間敏感型網(wǎng)絡將完善IEEE1588并支持網(wǎng)絡融合的可能性）也使以太網(wǎng)成為當前和未來運動控制的理想選擇。這并不是說現(xiàn)場總線和PCI將會消亡，只是隨著自動化行業(yè)邁向IIoT，以太網(wǎng)的優(yōu)勢將持續(xù)提升。

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