POWERLINK 工业实时以太网协议简介

POWERLINK 工业实时以太网协议简介何为国之未来之光 高端制造 在当前历史背景下 独立自主是必经之路 先进技术是买不来的 高端制造是国之重器 何为 POWERLINK 先来说下什么是工业以太网 工业以太网平常我们听的最多用的最多的 Internet 互联网 应用上使用多的也是 http ftp 等应用层协议 工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术 在技术上与商用以太网 即 IEEE802 3 标准 兼容 但是实际产品和应用却又完全不同 这主要表现普通商用以太网的产品设计时 在材质的选用 产品的强度 适用性以及实时性 可互操作性

高端制造,在当前历史背景下独立自主是必经之路。先进技术是买不来的,高端制造是国之重器。

何为POWERLINK ?先来说下什么是工业以太网。

工业以太网

平常我们听的最多用的最多的Internet互联网,应用上使用多的也是http,ftp等应用层协议。 

工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术。在技术上与商用以太网(即IEEE 802.3标准)兼容,但是实际产品和应用却又完全不同。这主要表现普通商用以太网的产品设计时,在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面不能满足工业现场的需要,故在工业现场控制应用(如现场各种伺服电机的运动控制)与商用以太网不同的工业以太网。

当以太网用于信息技术时,应用层包括HT-TP、FTP、SNMP等常用协议,但当它用于工业控制时,体现在应用层的是实时通信、用于系统组态的对象以及工程模型的应用协议。以太网的速率要比传统现场总线要快的多,以太网的引入将为控制系统的后续发展提供可能性,用户在技术升级方面无需独自的研究投入,对于这一点,任何现有的现场总线技术都是无法比拟的。同时,机器人技术、智能技术的发展都要求通信网络具有更高的带宽和性能,通信协议有更高的灵活性,这些要求以太网都能很好地满足。

遗憾的是,至21世纪还没有统一的应用层协议,导致协议众多,且好多有专利保护或专门芯片级别的保护,国产化在这方面太弱了,在当前国际环境中容易被卡脖子或断供的风险。

基于物理层(如串口232,485,或Ethernet)传输的底层链路,产生了各种总线技术。

总线技术介绍

总线技术由来已久,几种出现较早、应用较多的现场总线,如 CAN、RS485 等,这些 总线传输速度慢、每帧传输的数据包小。随着工业自动化由低速向高速、由低精度向高精度、 由集中式控制向分布式控制的发展,对现场总线的传输速度和数据量都提出了新的要求。于 是就有很多厂家提出了基于以太网技术来实现现场总线,由此诞生了 POWERLINK、 SERCOS、EtherNet/IP、ModBusTCP、ProfinetSRT、EtherCat、MECHATROLINK 等这些工业实时以太网的技术。

Modbus TCP/IP

该协议由施耐德公司推出,以一种非常简单的方式将Modbus帧嵌入到TCP帧中,使Modbus与以太网和TCP/IP结合,成为Modbus TCP/IP。这是一种面向连接的方式,每一个呼叫都要求一个应答,这种呼叫/应答的机制与Modbus的主/从机制相互配合,使交换式以太网具有很高的 确定性,利用TCP/IP协议,通过网页的形式可以使用户界面更加友好。

ProfinetSRT和EtherCat等总线技术的限制情况:

POWERLINK 工业实时以太网协议简介

开源实时通信技术Ethernet POWERLINK 是一项在标准以太网介质上,用于解决工业控制及数据采集领域数据传输实时性的最新技术。本文介绍它的基本原理、相关特性如冗余、直接交叉通信、拓扑结构、安全性设计,并定义其物理层与介质等内容。

什么是CANopen?

CAN(Controller Area Network, 控制器局域网络)是由博世开发的一种现场总线,首先应用在汽车领域。由于它的低成本和可靠性,现在被广泛应用在工业测控和工业自动化领域。

几种典型总线的原理

EtherCAT

POWERLINK 工业实时以太网协议简介
 EtherCAT过程同步
每个从站通过由主站提供的一个类似于IEEE1588的实时时钟进行同步。有处理实时和非实时的机制。在物理层,EtherCAT协议不仅在以太网上运行,也可以采用LVDS(低压差分信号)。EtherCAT采用带有标准以太网接口的PC作为一个主站。EtherCAT没有定义应用层协议,因此用户需要自己开发应用层,如CANopen等。

MECHATROLINK

POWERLINK 工业实时以太网协议简介

POWERLINK 工业实时以太网协议简介

POWERLINK

POWERLINK 工业实时以太网协议简介

POWERLINK的优势

POWERLINK 工业实时以太网协议简介

POWERLINK来发展

POWERLINK的未来基于标准以太网技术的发展,而标准以太网的发展是全世界所有资源贡献的结果,所以POWERLINK的发展不依赖于其自身,而是世界资源的整合,发展无限量。随着Gbps/10Gbps以太网技术蓬勃发展,POWERLINK亦紧跟其脚步,向Gbps/10Gbps深入。 

 POWERLINK 和 EtherCAT 的比较

引用来源

CAN与CANOpen(一)_maifansnet的博客-CSDN博客_canopen

CANopen学习笔记_cenzmin的博客-CSDN博客_tpdo和rpdo

Ethernet POWERLINK_百度百科

POWERLINK简介 – POWERLINK-软硬件产品 –

(二)PowerLink理论知识_ty_xiumud的博客-CSDN博客_powerlink

MECHATROLINK I II III 总线协议 – PLC/自动化/工控

POWERLINK 与 EtherCAT 的比较

POWERLINK 简介

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