網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場總線模塊-POWERLINK
 | POWERLINK作為標準的以太網(wǎng)系統(tǒng)代表第二代現(xiàn)場總線。這使它可以次從IT技術(shù)應(yīng)用到自動化領(lǐng)域。POWERLINK非常適合驅(qū)動器，I/O，顯示與PLC系統(tǒng)之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 |
POWERLINK：實時工業(yè)以太網(wǎng)成真
為什么是以太網(wǎng)？
為了簡化開發(fā)，維護和供應(yīng)鏈，自動化行業(yè)對于將各層數(shù)據(jù)通信統(tǒng)一至一個網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)有很強的需求。隨著因特網(wǎng)革命的興起，在IT世界中被廣泛采用的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議標準在定價和魯棒性方面已經(jīng)達到一個較高水平，對自動化行業(yè)中的通信網(wǎng)絡(luò)很有吸引力。
- 保障未來的以太網(wǎng)
這種成熟的技術(shù)已經(jīng)存在超過30年，并且在繼續(xù)發(fā)展壯大。延長自動化市場特定的生命周期需要擁有一個持久的基礎(chǔ)。
- 的以太網(wǎng)技術(shù)
以太網(wǎng)及其協(xié)議被認為是現(xiàn)今的常識。還可以使用各種不同的工具，方案和組件顯著降低成本。
- 透明的以太網(wǎng)
以太網(wǎng)標準可以根據(jù)不同目的結(jié)合基于IP的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。通過以太網(wǎng)對IT和自動化進行集成可以為你帶來因特網(wǎng)的靈活性以及真正的互操作性。
- 實時的以太網(wǎng)
POWERLINK可以使以太網(wǎng)連至傳感器和執(zhí)行機構(gòu)層，循環(huán)周期低至200 µs，時鐘同步精度達微妙級。
POWERLINK - 技術(shù)
常規(guī)以太網(wǎng)不能處理實時數(shù)據(jù)傳輸。其它措施如切換以太網(wǎng)和幀優(yōu)先級并不適合。首先，它不適合滿足自動化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活性的要求。其次，確定性數(shù)據(jù)傳輸和時鐘精度仍然不能得到保證。第三，通過選擇合適的節(jié)點和幀優(yōu)先級配置網(wǎng)絡(luò)利用率相當(dāng)復(fù)雜。
因此多個行業(yè)組織推出多項新機制以通過以太網(wǎng)實現(xiàn)實時功能。這些包括物理介質(zhì)上非標準的訪問機制，以太網(wǎng)幀必須通過特殊組件進行循環(huán)解碼，以及非標準縮短以太網(wǎng)幀從而進一步縮短傳輸時間。
POWERLINK從一開始開發(fā)就旨在提供標準的一致性。作為一項開放的工業(yè)標準，以太網(wǎng)需要增加非專有的實時性。POWERLINK 根據(jù)IEEE 802.3標準增強了以太網(wǎng)混合輪詢和分時切片機制。其結(jié)果是：
常規(guī)以太網(wǎng)不能處理實時數(shù)據(jù)傳輸。其它措施如切換以太網(wǎng)和幀優(yōu)先級并不適合。首先，它不適合滿足自動化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活性的要求。其次，確定性數(shù)據(jù)傳輸和時鐘精度仍然不能得到保證。第三，通過選擇合適的節(jié)點和幀優(yōu)先級配置網(wǎng)絡(luò)利用率相當(dāng)復(fù)雜。
因此多個行業(yè)組織推出多項新機制以通過以太網(wǎng)實現(xiàn)實時功能。這些包括物理介質(zhì)上非標準的訪問機制，以太網(wǎng)幀必須通過特殊組件進行循環(huán)解碼，以及非標準縮短以太網(wǎng)幀從而進一步縮短傳輸時間。
POWERLINK從一開始開發(fā)就旨在提供標準的一致性。作為一項開放的工業(yè)標準，以太網(wǎng)需要增加非專有的實時性。POWERLINK 根據(jù)IEEE 802.3標準增強了以太網(wǎng)混合輪詢和分時切片機制。其結(jié)果是：
- 通過可配置的時序確保實時數(shù)據(jù)在極短且精確的同步周期內(nèi)實現(xiàn)傳輸。
- 所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以實現(xiàn)高精度的微妙級同步。
- 時間要求不高的數(shù)據(jù)傳輸保留在異步通道中。
- 當(dāng)前POWERLINK可以實現(xiàn)200 µs循環(huán)周期，時鐘偏差（抖動）低于1 µs。
由于其符合標準，因此POWERLINK可以繼續(xù)使用任意標準以太網(wǎng)芯片，架構(gòu)組件以及測試和測量設(shè)備。在更高層上可以繼續(xù)使用如TCP，UDP等所有基于IP的協(xié)議，無需修改。特別是POWERLINK符合以下國際標準：
- IEEE 802.3快速以太網(wǎng)
- IEC 61748-2
- IEC 61158
- 基于IP的協(xié)議（UDP，TCP等）
- 標準設(shè)備配置文件：符合CANopen EN 50325-4標準
- 標準以太網(wǎng)芯片，無需ASIC
- IEEE 1588標準適用于實時域同步（未來版本）
POWERLINK區(qū)分實時域和非實時域。這種分開與典型的機器和工廠概念相匹配。這也滿足日益增加的安全需求，從而防止機器層的攻擊以及更高網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)通信錯誤帶來的危害。真正的實時要求在實時域中得到滿足。時間要求低的數(shù)據(jù)在實時域和非實時域之間通過標準IP幀實現(xiàn)透明的路由。機器和工廠網(wǎng)絡(luò)之間清晰的邊界從一開始就防止了潛在的安全漏洞，同時確保數(shù)據(jù)擁有完整的透明度。
