社会中采用总线通信的四种方式及其在运动控制中的应用分析

在工业自动化和控制系统中,运动控制应用要求确定性,以确保位置保持、驱动器的精确停止、适当的加速/减速以及其他任务。尽管标准的IEEE802.3以太网从未达到这些要求,但以太网解决方案,如EtherNet/IP和EtherCAT,通过独特的手段克服了这些缺点。以下是三个原因说明为什么以太网正逐渐成为工业运动控制中的竞争者:

融合而不是增加复杂性

随着企业IT与工厂之间互联不断增加,系统变得越来越复杂。这包括使用多种协议,如SERCOS1、PROFIBUS、SafetyBUSp和DeviceNet等。相比之下,以太网提供了将不同网络融合到一个经济高效基础架构上的可能性,这样的架构布线更容易,并能适应未来要求。

确定性适用于运动控制应用

运动控制依赖于精确通信,可以通过基于时隙的调度支持,每个设备都有一个与设备进行通信的调度表。但是,如果数据传输变得无法预测,则可能会丢失结果,因此需要确定性来确保环路的稳定性。以太网可以支持苛刻的运动控制应用,比如直接集成于英特尔芯片内的加速器电路在EtherNet/IP中实施IEEE1588。

面向IIoT长期可行性

虽然传统现场总线组件制造规模较小,而PCI正面临逐渐成为过时工业标准架构风险,但以太网经过发展现已完全有能力为IP为核心的工业物联网提供服务。此外,将来的改进(如时间敏感型网络将完善IEEE1588并支持网络融合)也使得以太网成为当前和未来运动控制理想选择,不仅因为它具有良好的长期可行性,还因为它正在提升优势,迎接IIoT时代。

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