西門子CPU代理商|軟件代理商

時間：2023-06-19

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盡管工業(yè)自動化的用戶希望只有一種工業(yè)以太網(wǎng)標準，事實上是工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)標準的爭奪從現(xiàn)場總線標準轉(zhuǎn)移到工業(yè)以太網(wǎng)標準，IEC61158和IEC61784-2已經(jīng)包含了至少十種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，且大多數(shù)協(xié)議之間互不兼容，因此，只能由用戶和市場選擇決定哪些以太網(wǎng)協(xié)議會終在實際應(yīng)用中勝出。

(1)Powerlink

Powerlink是由奧地利的貝加萊(B&R)公司在2001年研發(fā)且投入使用的實時以太網(wǎng)技術(shù)，它采用基于IEEE802.3的標準以太網(wǎng)PHY層和層設(shè)計，在數(shù)據(jù)鏈路層加載了一個Powerlink 軟協(xié)議棧，并通過此協(xié)議棧管理網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)調(diào)度。

優(yōu)點完全兼容標準快速以太網(wǎng)不需要特殊的ASIC支持，Ethernet Powerlink只是軟件，只要刷新軟件系統(tǒng)就可以運行Ethernet Powerlink網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)靈活，支持任意類型及其組合網(wǎng)絡(luò)開放，可以與多種類型的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互連，包括Profibus、DeviceNet、Ethemet/IP、CANopen 等配置簡單，一個工具Automation Studio就可以實現(xiàn)完整的連接。

缺點當I/O數(shù)量很少時，Powerlink的網(wǎng)絡(luò)速度與EtherCAT相比不一定有優(yōu)勢。然而隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的增多，所傳輸數(shù)據(jù)量的增大，Powerlink方顯其速度優(yōu)勢。這種工廠互連涉及的大的以及網(wǎng)絡(luò)的全廠拓展也符合工業(yè)4.0的趨勢。

(2)ProfiNet

ProfiNet是Profibus組織開發(fā)的開放工業(yè)以太網(wǎng)標準，主要成員有西門子公司和Phoenix Conturt Pwing 的設(shè)計目標是滿足所有自動化控制系統(tǒng)的需要、主要由三部分組成∶ProfiNa NRT(Nm Real Time，非實時)，ProfNe RT(Real Time，實時)和ProfNet IRT(lsochrons Real Time，同步實時)。

優(yōu)點：*特的集成概念支持透明的網(wǎng)絡(luò)接口，如通過Pmy連接其他網(wǎng)絡(luò)有龐大的客戶群良好的公司信譽(西門子公司)。

缺點：生產(chǎn)商的市場解決方案非常復雜ProfiNETIRT需要特殊的西門子ASIC芯片支持配置非常復雜很小的改動也需要西門子工程師的幫助。

(3) Ethernet/IP

Ethemet/IP由ODVA于2001**提出，主要成員有Rockwell、OMRON。

優(yōu)點：與DeviceNet和ControlNet一樣，它們都是基于CIP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)完全標準化，不需要特殊的ASIC芯片支持.有標準的測試和測試系統(tǒng)。

缺點：組件需要IEEE1588的支持(高精度時鐘)，系統(tǒng)的性能由網(wǎng)絡(luò)的負載來決定，**級需要網(wǎng)絡(luò)進行配置，高精度時鐘組件非常的昂貴。

(4)SERCOSⅢ(SErial Realtime COmmunication System，串行實時通信系統(tǒng))

SERCOS是一種專門用于在工業(yè)機械電氣設(shè)備的控制單元與數(shù)字伺服裝置及PLC之間，實現(xiàn)串行實時通信的標準(IEC61491)。

20世紀80年代，德國電氣電子協(xié)會(ZVEI)和德國機床協(xié)會(VDW)成立協(xié)會制定控制器和驅(qū)動器之間開放的下一代標準，于1989年誕生SERCOS標準接口。一代SERCOS接口支持2~4Mbit/s的傳輸率，SERCOS于1995年成為標準IEC61491，二代SERCOS始于1999 年，傳輸率提高到8~16Mbit/s，并且非同步通信得到擴展，2001年開始向下兼容。2004年發(fā)布三代SERCOSⅢ，集成快速以太網(wǎng)技術(shù)，傳輸率提高到100Mbit/s。

優(yōu)點：網(wǎng)線物理冗余，提高了系統(tǒng)的可靠性循環(huán)時間小。

缺點：網(wǎng)絡(luò)封閉，不能與其他網(wǎng)絡(luò)連接需要特定的ASIC芯片支持網(wǎng)絡(luò)拓撲只適合總線型和令牌關(guān)注點只局限于驅(qū)動系統(tǒng)。

(5)EtherCAT(Ethernet Control Automation Technology，以太網(wǎng)控制自動化技術(shù))

EtherCAT由Beckhoff公司于2003年推出，并成立ETG標準組織，推行網(wǎng)絡(luò)的標準化，已經(jīng)有了大量的實踐應(yīng)用。

優(yōu)點：通信協(xié)議非常有效，可以實現(xiàn)理論上的傳輸時間，可以兼容標準以太網(wǎng)卡、在工業(yè)PC內(nèi)減少插卡，節(jié)約空間。

缺點：控制理念是集中控制，需要 Bechhoff公司專有的 ASIC 芯片支持有兩個物理層(E-bus和標準以太網(wǎng))，不能直接連接到非EtherCAT的網(wǎng)絡(luò)，沒有開放的標準支持通信和設(shè)備模型，只有Beckhoff公司可以提供硬件，沒有標準的測試。

目前，以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被工業(yè)自動化行業(yè)廣泛接受。為了滿足高實時性能應(yīng)用的需要、各大公司和標準組織紛紛提出了各種提升工業(yè)以太網(wǎng)實時性的解決方案，從而產(chǎn)生了實時工業(yè)以太網(wǎng)。

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