從EtherNet/IP®到EtherCAT®的以太網(wǎng)解決方案以其獨(dú)特的方式克服了這些缺點(diǎn)。盡管工業(yè)以太網(wǎng)相較于別的替代技術(shù)還有一些其它優(yōu)勢(shì),然而它在運(yùn)動(dòng)控制中還遠(yuǎn)沒(méi)有占到主導(dǎo)地位。我們來(lái)看看它能夠并且將會(huì)在未來(lái)幾年的競(jìng)爭(zhēng)中越來(lái)越被接受的三個(gè)原因。
融合而不是增加復(fù)雜性
隨著時(shí)間的推移,企業(yè)IT與工廠(chǎng)之間的互聯(lián)不斷增加,導(dǎo)致了系統(tǒng)更復(fù)雜,往往將標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)混合使用。例如,機(jī)器可能會(huì)利用:
適用于與伺服器進(jìn)行通信的SERCOS1
適用于聯(lián)網(wǎng)變頻驅(qū)動(dòng)器的PROFIBUS®
適用于故障安全現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信的SafetyBUSp
適用于連接至傳感器的DeviceNet
適用于向終用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)、通過(guò)網(wǎng)關(guān)訪(fǎng)問(wèn)的以太網(wǎng) 10GBase-T以太網(wǎng)測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試;信息化以太網(wǎng)測(cè)試檢修
確定性適用于運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用
運(yùn)動(dòng)控制依賴(lài)于精確通信。這種精確性通過(guò)使用基于時(shí)隙的調(diào)度來(lái)支持,每個(gè)設(shè)備在調(diào)度策略中都有一個(gè)與其它設(shè)備進(jìn)行通信的調(diào)度表。這些伺服驅(qū)動(dòng)器和控制器計(jì)算出它們各自的時(shí)序,由此可計(jì)算出控制函數(shù)的ΔT值。但是,如果數(shù)據(jù)傳輸變得無(wú)法預(yù)測(cè),則可能會(huì)丟失結(jié)果,因此需要確定性來(lái)確保環(huán)路的穩(wěn)定性。
以太網(wǎng)能夠支持工廠(chǎng)中苛刻的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用
在某些情況下,通過(guò)直接集成于英特爾®芯片內(nèi)的加速器電路在EtherNet/IP中實(shí)施IEEE1588,只是以太網(wǎng)解決方案用于強(qiáng)制確定性的一種常見(jiàn)機(jī)制。EtherCAT的高速實(shí)時(shí)處理是運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中如何實(shí)現(xiàn)始終如一的預(yù)測(cè)性能的另一個(gè)示例。EtherCAT突破了基于PCI的集中式通信的嚴(yán)格物理限制,即要求機(jī)器處理單元和伺服處理器之間可快速通信但需要保持短距離。 中國(guó)臺(tái)灣以太網(wǎng)測(cè)試產(chǎn)品介紹10Base-T以太網(wǎng)測(cè)試連接圖;
由于10GBase-T以太網(wǎng)測(cè)試的總線(xiàn)采用PAM-16的信號(hào)調(diào)制方式,信號(hào)上的電平更多,因此在真實(shí)的信號(hào)傳輸時(shí)總線(xiàn)上的信號(hào)看起來(lái)是類(lèi)似噪聲的波形。傳統(tǒng)的眼圖測(cè)試方法對(duì)于這樣的信號(hào)測(cè)試已經(jīng)不太合適,因此在10GBase-T標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了很多新的測(cè)試項(xiàng)目,除了有些項(xiàng)目是傳統(tǒng)的時(shí)域波形參數(shù)測(cè)試,還有很多頻域的測(cè)試項(xiàng)目。表7.1列出的是根據(jù)IEEE的802.3規(guī)范要求,對(duì)于10GBase-T以太網(wǎng)測(cè)試總線(xiàn)的信號(hào)質(zhì)量測(cè)試應(yīng)該完成的測(cè)試項(xiàng)目及建議使用的儀器。
IEEE802 .3規(guī)定了很多以太網(wǎng)信號(hào)的參數(shù),對(duì)于10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T 的電氣參數(shù),可以分別參考IEEE 802.3規(guī)范的14、25和40節(jié)。如果不借助相應(yīng)的軟件,要 完全手動(dòng)進(jìn)行這些參數(shù)的測(cè)量是一件非常煩瑣和耗時(shí)耗力的工作,為了便于快速完成以太 網(wǎng)信號(hào)的測(cè)量,比較好借助于相應(yīng)的一致性測(cè)試軟件。圖7. 15是以太網(wǎng)一致性測(cè)試軟件界 面。這個(gè)測(cè)試軟件除了支持標(biāo)準(zhǔn)的10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T以太網(wǎng)信號(hào)質(zhì)量測(cè) 試以外,還可以支持節(jié)能以太網(wǎng)(Energy Efficient Ethernet,EEE,參考802 . 3az標(biāo)準(zhǔn)) 的 測(cè)試。以太網(wǎng)用于運(yùn)動(dòng)控制的三個(gè)原因;
以太網(wǎng)
以太網(wǎng)是一種計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)。IEEE組織的IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)制定了以太網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),它規(guī)定了包括物理層的連線(xiàn)、電子信號(hào)和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)層協(xié)議的內(nèi)容。以太網(wǎng)是目前應(yīng)用普遍的局域網(wǎng)技術(shù),取代了其他局域網(wǎng)技術(shù)如令牌環(huán)、FDDI和ARCNET。
以太網(wǎng)是現(xiàn)實(shí)世界中普遍的一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。以太網(wǎng)有兩類(lèi):類(lèi)是經(jīng)典以太網(wǎng),第二類(lèi)是交換式以太網(wǎng),使用了一種稱(chēng)為交換機(jī)的設(shè)備連接不同的計(jì)算機(jī)。經(jīng)典以太網(wǎng)是以太網(wǎng)的原始形式,運(yùn)行速度從3~10 Mbps不等;而交換式以太網(wǎng)正是廣泛應(yīng)用的以太網(wǎng),可運(yùn)行在100、1000和10000Mbps那樣的高速率,分別以快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)和萬(wàn)兆以太網(wǎng)的形式呈現(xiàn)。
工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的分類(lèi)有哪些?中國(guó)臺(tái)灣以太網(wǎng)測(cè)試產(chǎn)品介紹
10M以太網(wǎng)互操作和一致性測(cè)試;信息化以太網(wǎng)測(cè)試檢修
千兆以太網(wǎng)
千兆以太網(wǎng)技術(shù)作為的高速以太網(wǎng)技術(shù),給用戶(hù)帶來(lái)了提高網(wǎng)絡(luò)的有效解決方案,這種解決方案的比較大優(yōu)點(diǎn)是繼承了傳統(tǒng)以太技術(shù)價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。
千兆技術(shù)仍然是以太技術(shù),它采用了與10M以太網(wǎng)相同的幀格式、幀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、全/半雙工工作方式、流控模式以及布線(xiàn)系統(tǒng)。由于該技術(shù)不改變傳統(tǒng)以太網(wǎng)的桌面應(yīng)用、操作系統(tǒng),因此可與10M或100M的以太網(wǎng)很好地配合工作。升級(jí)到千兆以太網(wǎng)不必改變網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序、網(wǎng)管部件和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),能夠很大程度地投資保護(hù),因此該技術(shù)的市場(chǎng)前景十分看好。
為了能夠偵測(cè)到64Bytes資料框的碰撞,GigabitEthernet所支持的距離更短。GigabitEthernet支持的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型,如下表所示:
傳輸介質(zhì)距離1000BaseCXCopperSTP25m
1000BaseTCopperCat5UTP100m
1000BaseSXMulti-modeFiber500m
1000BaseLXSingle-modeFiber3000m
千兆以太網(wǎng)技術(shù)有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纖和短程銅線(xiàn)連接方案的標(biāo)準(zhǔn),目前已完成了標(biāo)準(zhǔn)制定工作。IEEE802.3ab制定了五類(lèi)雙絞線(xiàn)上較長(zhǎng)距離連接方案的標(biāo)準(zhǔn)。
信息化以太網(wǎng)測(cè)試檢修