我将重新表述上述内容,以第一个人称为“作者”的语气:
在工业自动化和控制系统中,运动控制应用对网络的要求极为苛刻。它们需要确定性,即网络能够及时传送工作负载至预定的节点,这对于保持位置精确是必不可少的。这不仅包括驱动器的精确停止、适当的加速/减速,还有其他复杂任务。标准的IEEE802.3以太网虽然从未达到这些要求,它缺乏可预测性,而TCP/IP则没有针对实时流量进行优化。
尽管如此,现场总线以及带有基于ASIC的PCI卡的PC控制架构一直是常见的运动控制解决方案。而从EtherNet/IP到EtherCAT,以太网解决方案通过其独特方式克服了这些缺点。工业以太网虽然在某些方面仍然具有优势,但在运动控制领域还远未占据主导地位。
以下是我认为工业以太网未来几年竞争中越来越被接受三个原因:
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,我们正在经历系统变得更加复杂。在这种情况下,将标准以太网和工业以太网与现场总线混合使用可能会导致昂贵且难于维护的情况。相比之下,以太网提供了一种更经济高效地融合不同网络(如SERCOS1、PROFIBUS®、SafetyBUSp、DeviceNet等)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,这种精确性可以通过使用基于时隙调度支持,每个设备都有一个与设备通信调度表来实现。此外,通过直接集成英特尔芯片内加速器电路实施IEEE1588,以及 EtherCAT高速实时处理,可以实现始终如一的预测性能。
面向IIoT长期可行性
作为一种局域网技术,以太网已经经历了多次发展,并且经过不断完善,现在完全能够服务于IP核心上的工业物联网。我相信即将到来的改进,如时间敏感型网络将完善IEEE1588并支持网络融合,将使得以太网成为当前和未来运动控制理想选择,而不仅仅是因为现场总线和PCI正面临逐渐过时的情况。