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    工業以太網五大流派

    2021-09-10

           對于局內、局外許多人而言,工業以太網存在很多讓他們混淆的問題而且并非孤立,即使那些專家有時候也被各種風起云涌的競爭系統和魚目混珠的偽產品所困擾,盡管真正的工業以太網制造商們提供了很多信息,描述他們的技術性能和特定的功能,并希望給出易于理解的解釋,然而用戶仍然發現他們無法從這里獲得比較全面、準確、辨別信息,以支持他們進行這個方面的有效投入,甚至受到資金預算或者降成本盈利影響。工業以太網產品除了可以達到零下40度到零上70度適應范圍、國家電網四級電磁兼容標準、至少IP40外殼設計、一般在100毫秒內快速環網自愈、可提供交流220V寬壓電源供電等特點外,現有五大主流工業以太網(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP,Powerlink)

    EtherCAT

            EtherCAT(以太網控制自動化技術)是一個以以太網為基礎的開放架構的現場總線系統,EterCAT名稱中的CAT為ControlAutomation Technology(控制自動化技術)首字母的縮寫。Z初由德國倍福自動化有限公司(Beckhoff AutomationGmbH)研發。EtherCAT為系統的實時性能和拓撲的靈活性樹立了新的標準,同時,它還符合甚至降低了現場總線的使用成本。EtherCAT的特點還包括高精度設備同步,可選線纜冗余,和功能性安全協議(SIL3)。

    Ethernet/IP

            Ethernet/IP是一個面向工業自動化應用的工業應用層協議。它建立在標準UDP/IP與TCP/IP協議之上,利用固定的以太網硬件和軟件,為配置、訪問和控制工業自動化設備定義了一個應用層協議,西蒙公司開發。

     PROFINET

            PROFINET由PROFIBUS國際組織(PROFIBUS International,PI)推出,是新一代基于工業以太網技術的自動化總線標準。作為一項戰略性的技術創新,PROFINET為自動化通信領域提供了一個完整的網絡解決方案,囊括了諸如實時以太網、運動控制、分布式自動化、故障安全以及網絡安全等當前自動化領域的熱點話題,并且,作為跨供應商的技術,可以完全兼容工業以太網和現有的現場總線(如PROFIBUS)技術,保護現有投資。

            PROFINET是適用于不同需求的完整解決方案,其功能包括8個主要的模塊,依次為實時通信、分布式現場設備、運動控制、分布式自動化、網絡安裝、IT標準和信息安全、故障安全和過程自動化。

    MODBUS/TCP

            MODBUS/TCP是簡單的、中立廠商的用于管理和控制自動化設備的MODBUS系列通訊協議的派生產品。顯而易見,它覆蓋了使用TCP/IP協議的 “Intranet”和“Internet”環境中MODBUS 報文的用途。協議的Z通用用途是為諸如PLC’s,I/O模塊,以及連接其它簡單域總線或I/O模塊的網關服務的。

            MODBUS/TCP協議是作為一種(實際的)自動化標準發行的。既然MODBUS已經廣為人知,該規范只將別處沒有收錄的少量信息列入其中。然而,本規范力圖闡明MODBUS中哪種功能對于普通自動化設備的互用性有價值,哪些部分是MODBUS作為可編程的協議交替用于PLC’s的“多余部分”。

      它通過將配套報文類型“一致性等級”,區別那些普遍適用的和可選的,特別是那些適用于特殊設備如PLC’s的報文。

    POWERLINK

             POWERLINK以太網能滿足硬件實時要求而又無需特定的硬件,結合標準以太網和CANopen方案基礎之上的一個軟概念,POWERLINK是一個由賣主獨立系統,采用了全球成功應用的CANopen標準的特性和優勢,POWERLINK提供了一個自動化系統執行的充滿未來的特性。

      特別要指出的是POWERLINK,它具有開放且獨立的標準技術,對于任何一個以太網硬件產品都適用,支持任何拓撲類型,循環周期僅為100微秒,網絡抖動小于1微秒,完全滿足實時性和確定性的高標準要求。


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