我将重新表述上述内容,以第一个人称为“他”:
他正成为工业应用中日益重要的网络,尤其是在运动控制领域。以太网、现场总线以及其他技术(如外围组件互连)历来都是相互竞争的,用以在工业自动化和控制系统中获得对一些最苛刻要求的工作负载的处理权限。他运动控制应用要求确定性,这是确保位置保持所必需的,这进而又将确保驱动器的精确停止、适当的加速/减速以及其他任务。
标准的IEEE802.3以太网从未达到这方面的要求。即使全双工交换和隔离冲突域淘汰了过时的CSMA/CD数据链路层,但它还是缺乏可预测性。此外,典型堆栈中的TCP/IP高度复杂性并未针对实时流量进行优化。因此,现场总线以及带有基于ASIC芯片组成PCI卡PC控制架构一直是常见运动控制解决方案。
从EtherNet/IP到EtherCAT等以太网解决方案以其独特方式克服了这些缺点。尽管工业以太网相较于别替代技术还有一些优势,但在运动控制中还远没有占据主导地位。他来看看它能够并且将会在未来几年的竞争中越来越被接受三个原因。
融合而不是增加复杂性
随着时间推移,他企业IT与工厂之间互联不断增加,导致系统更复杂,往往将标准以太网和工业以太网与现场总线混合使用。这样的网络很复杂,而且建立和维护也很昂贵。每个协议都需要各自实施程序、安装人员和培训。而通过融合不同网络,可以实现经济高效基础架构布局,更容易获得供应商支持,并能适应未来要求。
确定性适用于运动控制应用
他的精确通信依赖于精确通信。在调度策略下,每个设备都有一个与之通信调度表。但如果数据传输变得无法预测,则可能会丢失结果,因此需要确定性保证环路稳定性。
他可以通过直接集成英特尔芯片内加速器电路,在EtherNet/IP实施IEEE1588,以此作为一种常见机制强制确定性的实现。
面向IIoT长期可行性
他经过一系列发展,如传统现场总线组件制造规模较小,而PCI面临逐渐成为过时工业标准架构风险,以太网经过不断发展,现在完全有能力为IP核心指引IIoT提供服务。
即将到来的改进,将完善IEEE1588并支持网络融合可能性,使得二者成为当前及未来理想选择。不过这并不意味着现场总线或PCI会消亡,只是随着自动化行业迈向IIoT,以便持续提升优势。
参考文献:
1.PaulBrooks.“EtherNet/IP应用于运动控制”IndustrialIPAdvantage, 2015年10月
2.“通过标准以太网成功实现运动控制”IndustrialEthernetBook, 第48卷第71期
3.JasonGoerges.“EtherCAT实现高性能运动控制”MachineDesign, 2010年11月