ZHCAEJ9 October   2024 AM2434

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 工厂中的实时通信
    2. 1.2 工业协议
    3. 1.3 串行和基于以太网的通信协议
  5. 2工业协议
    1. 2.1 基于以太网的通信协议
    2. 2.2 网络拓扑
    3. 2.3 OSI 层模型
    4. 2.4 工业以太网系统方框图
      1. 2.4.1 两端口器件
      2. 2.4.2 单端口控制器
    5. 2.5 以太网物理层 (PHY)
    6. 2.6 媒体访问控制 (MAC)
      1. 2.6.1 器件 MAC
      2. 2.6.2 控制器 MAC
    7. 2.7 工业协议栈
    8. 2.8 工业通信软件开发套件 (SDK)
    9. 2.9 使用 AM243x 处理器的 EtherCAT 器件示例
  6. 3结语

工厂中的实时通信

工厂中的实时通信负责管理控制单元(如可编程逻辑控制器 (PLC))与现场器件(包括电机驱动器、传感器和执行器)之间的数据交换。根据制造要求,此类数据通信的时间为数微秒到数秒不等

如果是较慢的过程,如天然气和石油行业,温度和压力的变化是渐进的,通信时间为几十毫秒到几百毫秒。对于采用传送带和自动化机械的工厂自动化,数据通信时间为数百微秒到几十毫秒不等。

在机器人和电机驱动应用中,由于需要快速更新电机控制器和位置数据,数据交换速度必须更快,时间从 31.25 微秒(对应于 32kHz 控制环路)到几百微秒不等。

 工厂中的实时通信图 1-1 工厂中的实时通信

PLC 向上层报告状态和诊断信息,从而为工厂控制和操作员提供信息。工业网络还可以与云通信,使操作员能够从远程位置监视和控制工厂。

为了实现定期数据交换,元件必须满足 OSI 模型不同层的要求。例如,物理 (PHY) 层和媒体访问控制 (MAC) 层必须满足特定的实时数据通信要求。标准以太网 MAC 可能会引入抖动和延迟,或者可能不支持特定工业协议所需的即时数据处理。

此外,由于系统暴露于互联网,需要安全功能来保护数据通信。例如,欧盟的网络弹性法案对工厂制造商增加了此类要求。