|
1 概述 在工業(yè)控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展使智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)以全數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)果的通信控制網(wǎng)絡(luò)相連，使工業(yè)控制系統(tǒng)向分散化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展。但是由于各類現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之間的不可兼容性無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，阻礙了現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展。另一方面，以太網(wǎng)技術(shù)作為壟斷辦公自動化領(lǐng)域的通信技術(shù)，以其通用性、低成本、高效率、高可靠性和高穩(wěn)定性等諸多優(yōu)勢，得到了工控界越來越多的關(guān)注和認(rèn)可。用以太網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)從管理層到工業(yè)現(xiàn)場層的一致性通信，人們習(xí)慣上將應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù)稱為“工業(yè)以太網(wǎng)”。 工業(yè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)不同,工業(yè)數(shù)據(jù)通信不僅要解決信號的互通和設(shè)備的互連,而且需要解決信息的互通問題,即信息的互相識別、互相理解和互可操作。所謂信號的互通,即兩個(gè)需要互相通信的設(shè)備所采用的通信介質(zhì)、信號類型、信號大小、信號的輸入/輸出匹配等參數(shù)，以及數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議符合同一標(biāo)準(zhǔn),不同的設(shè)備能連接在同一網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)互連。 如果僅僅實(shí)現(xiàn)設(shè)備互連,但沒有統(tǒng)一的高層協(xié)議(如應(yīng)用層協(xié)議),那么不同設(shè)備之間還是不能相互理解、識別彼此所傳送的信息含義,就不能實(shí)現(xiàn)信息互通,也就不可能實(shí)現(xiàn)開放系統(tǒng)之間的互可操作。互可操作性是指連接到同一網(wǎng)絡(luò)上、不同廠家的設(shè)備之間，通過統(tǒng)一應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行通信與互用,性能類似的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)互換。這是工業(yè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于一般IT 網(wǎng)絡(luò)的重要特點(diǎn)。 對工業(yè)控制來說，還有一個(gè)很重要的區(qū)別就是實(shí)時(shí)性。實(shí)時(shí)性的一個(gè)重要標(biāo)志就是時(shí)間的確定性，通信時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間不是隨機(jī)的，而是可事先確定的。一個(gè)事件發(fā)生后，系統(tǒng)在一個(gè)可準(zhǔn)確預(yù)見的時(shí)間范圍內(nèi)做出反應(yīng)。反應(yīng)速度由被控制過程來決定。對于高傳動性的系 統(tǒng)，實(shí)時(shí)性的要求就要更高了。 雖然以太網(wǎng)具有比現(xiàn)場總線高許多的傳輸速率，但是卻不能保證實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備間的實(shí)時(shí)通信。這主要是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議是以CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/CollisionDetection，載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測)技術(shù)為基礎(chǔ)的，網(wǎng)絡(luò)上的各工作站對總線進(jìn)行“監(jiān)聽”以確認(rèn)總線是否空閑。如果空閑,它們就開始發(fā)送數(shù)據(jù)。如果兩個(gè)工作站同時(shí)試圖發(fā)送數(shù)據(jù),沖突就產(chǎn)生了。在這種情況下,訪問機(jī)制首先確保工作站停止傳輸數(shù)據(jù)，而后根據(jù)預(yù)定義的隨機(jī)選擇算法,工作站再次嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)。這個(gè)過程一直重復(fù)直至沖突消失。上述機(jī)制保證 了數(shù)據(jù)的安全發(fā)送，可是從確定性行為的角度來看,這卻是一個(gè)很大的障礙。它允許數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間可被任意推遲，也就不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通信。要想使以太網(wǎng)技術(shù)在不改變其現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的前提下更好地應(yīng)用到工控領(lǐng)域，就要找到一種解決方案來解決這個(gè)問題。 為此，各大公司開始研究基于以太網(wǎng)的通信的實(shí)時(shí)性問題，并各自提出了不同的解決方案。有些成果已得到了工業(yè)現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)委員會的認(rèn)可，并寫入新的標(biāo)準(zhǔn)中。 下面就介紹幾種解決方案，看他們是如何保證通信實(shí)時(shí)性的。 2 幾種解決方案分析 2.1 Ethernet Powerlink 這個(gè)方案是由奧地利貝加萊公司提出的Ethernet Powerlink 所采用的解決方法。EthernetPowerlink 是以快速以太網(wǎng)為基礎(chǔ)開發(fā)出來的實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。貝加萊公司的目標(biāo)是在快速以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建一個(gè)高速的、實(shí)時(shí)的、確定性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。利用高速循環(huán)數(shù)據(jù)交 換，使抖動降到很小(小于1 μs),同時(shí)在不影響循環(huán)通信的情況下處理非循環(huán)的數(shù)據(jù)。而且，I/O與驅(qū)動數(shù)據(jù)能夠在相互之間以及與PCC 系統(tǒng)間完成同步傳輸。因?yàn)槭峭耆⒃跇?biāo)準(zhǔn)快速以太網(wǎng)之上，所以Ethernet Powerlink 完全符合標(biāo)準(zhǔn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和物理特性，且能夠與IT 技 術(shù)無縫連接，傳輸速率為100 Mbps，最小循環(huán)周期為200 μs。使用帶RJ45 插頭的標(biāo)準(zhǔn)雙絞線電纜(超五類電纜)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲С中切汀湫秃途栈ㄦ溞徒Y(jié)構(gòu)，單個(gè)網(wǎng)段最多可以連接240個(gè)實(shí)時(shí)站點(diǎn)。由于有實(shí)時(shí)性的要求，因此不允許使用交換機(jī)，只能使用集線器作為連接設(shè)備。 2.1.1 Ethernet Powerlink 的報(bào)文幀格式 
圖1 Powerlink 報(bào)文幀格式 報(bào)文幀格式采用了標(biāo)準(zhǔn)快速以太網(wǎng)的幀頭、幀尾，如圖1 所示。在以太網(wǎng)幀頭后面的是實(shí)際的Powerlink 報(bào)文，包括服務(wù)標(biāo)識(SID)、目標(biāo)地址(DA)、源地址(SA)和數(shù)據(jù)(Data)。其中Length/Type 字段的值>1 500,這是一個(gè)保留的EtherType，用于唯一地識別Powerlink 的報(bào) 文幀[1]。 其中：SID 包括SoC(Start of Cyclic)、EoC(End of Cyclic)、PollReq、PollRes、AsyncInvite、AsyncSend、AsyncAckNack;DA 為目標(biāo)地址;SA 為源地址。 2.1.2 Ethernet Powerlink 的工作原理 雖然標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)是以CSMA/CD 技術(shù)為基礎(chǔ)的，但CSMA/CD 的工作原理決定了它不能實(shí)現(xiàn)通信的確定性，于是Ethernet Powerlink 引入了SCNM(時(shí)間槽通信網(wǎng)絡(luò)管理)算法來保證實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信的確定性。 SCNM 給同步數(shù)據(jù)和異步數(shù)據(jù)分配時(shí)槽，保證在同一時(shí)間只有一個(gè)設(shè)備可以占用網(wǎng)絡(luò)媒介，從而徹底杜絕了網(wǎng)絡(luò)沖突的發(fā)生。Ethernet Powerlink 在通信管理上引入了管理節(jié)點(diǎn)(MN)和控制節(jié)點(diǎn)(CN)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)有唯一的管理節(jié)點(diǎn)，所以控制節(jié)點(diǎn)在管理節(jié)點(diǎn)上登記組態(tài)， 管理節(jié)點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，為各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)通信分配時(shí)間信道。只有管理節(jié)點(diǎn)可以獨(dú)立地發(fā)送數(shù)據(jù)，可以以廣播的形式或指定發(fā)送;而控制節(jié)點(diǎn)只有在得到允許后才能發(fā)送數(shù)據(jù)，且僅以廣播的形式，其他的節(jié)點(diǎn)可以接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行監(jiān)督。對于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，信道時(shí)間較 窄，可以精確管理;對于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，首先拆成小包，然后納入相應(yīng)的信道進(jìn)行管理，因而數(shù)據(jù)也是確定性的[2]。 時(shí)間槽通信的周期包括開始階段、同步階段、異步階段和空閑階段，如圖2 所示。
圖2 Powerlink 的通信周期 每個(gè)階段的時(shí)間由管理節(jié)點(diǎn)預(yù)先設(shè)置，長度可以不同。管理節(jié)點(diǎn)隨時(shí)監(jiān)控循環(huán)時(shí)間，以保證預(yù)設(shè)的時(shí)間不會發(fā)生沖突，一旦沖突發(fā)生，將自動延續(xù)到下一個(gè)循環(huán)的開始位置。開始階段：管理節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送SoC 幀開始通信周期。此幀發(fā)出后，各節(jié)點(diǎn)就此同步。 只有SoC 幀由時(shí)間控制，其他幀由事件控制。 同步階段： 所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步信息交換。管理節(jié)點(diǎn)按照一個(gè)預(yù)先定義的順序給某站發(fā)送一個(gè)PollPeq 幀，要求此節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù);此節(jié)點(diǎn)得到允許后以廣播的形式發(fā)出一幀PollRes回應(yīng)信息，所有節(jié)點(diǎn)都可以接收到這幀數(shù)據(jù)，并對這幀數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，也包括那些應(yīng)該得到這幀數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)。PollReq 和PollRes 都可以傳輸應(yīng)用數(shù)據(jù)。管理節(jié)點(diǎn)循環(huán)訪問完所有節(jié)點(diǎn)后廣播發(fā)送EoC 幀指示同步結(jié)束。 異步階段：當(dāng)確認(rèn)隊(duì)列中無實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換需要時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入異步階段，異步通信主要傳輸標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流。如果控制節(jié)點(diǎn)要發(fā)送異步數(shù)據(jù)，會在PollRes 幀中通知管理節(jié)點(diǎn)。管理節(jié)點(diǎn)查詢異步數(shù)據(jù)請求對列，發(fā)送“異步數(shù)據(jù)發(fā)送邀請(AInvite)”給要發(fā)送異步數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)。這時(shí)控制節(jié)點(diǎn)就可以發(fā)送異步數(shù)據(jù)到指定的節(jié)點(diǎn)。通過時(shí)間槽通信發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文會在接收節(jié)點(diǎn)還原成原始數(shù)據(jù)包。 空閑階段：在完成異步傳送數(shù)據(jù)后尚剩下的時(shí)間段。在這個(gè)時(shí)間段，所以網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)都處于等待狀態(tài)，等待下一循環(huán)的開始。這個(gè)時(shí)間是個(gè)變量，也可能是0。 Ethernet Powerlink 在通信管理上引入的時(shí)間槽通信網(wǎng)絡(luò)管理，使每個(gè)通信周期可以有對應(yīng)的時(shí)間域用于傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流，既能在保證數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)性要求，又能傳輸標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的兼容。 目前，實(shí)時(shí)開放的Ethernet Powerlink 工業(yè)以太網(wǎng)已順利通過IEC 國際標(biāo)準(zhǔn)。所有文檔都已通過IEC 組委會批準(zhǔn)，Ethernet Powerlink 已被納入IEC 國際標(biāo)準(zhǔn)617842、61158300、61158400、61158500 和61158600。 2.2 總線內(nèi)存管理和IEEE1588 機(jī)制 這種解決方法就是由德國倍福公司提出的EtherCAT(Ethernet for Control AutomationTechnology)。它得到了ETG 組織的支持，是一個(gè)可用于現(xiàn)場級的超高速I/O 網(wǎng)絡(luò)，使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)物理層和常規(guī)的以太網(wǎng)卡，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線或光纖。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是線型、 樹型和星型結(jié)構(gòu)。EtherCAT 使網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到一個(gè)新的境界，可以在30 μs 內(nèi)處理1 000 個(gè)I/O的刷新，包括循環(huán)的時(shí)間;可以在一個(gè)以太網(wǎng)幀中交換多達(dá)1 468 個(gè)字節(jié)的協(xié)議數(shù)據(jù)(這幾乎相當(dāng)于12 000 個(gè)數(shù)字的輸入或輸出)，且僅需300 μs。同時(shí)，采用IEEE1588 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的精 確時(shí)間同步機(jī)制實(shí)現(xiàn)分布時(shí)鐘精確同步，保證了控制器的同步時(shí)間偏差小于1 μs。 EtherCAT 報(bào)文幀格式采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的幀頭和幀尾，且?guī)^中Type 段的值為0x88A4時(shí)，是一個(gè)唯一識別EtherCAT 報(bào)文的標(biāo)志。EtherCAT 的報(bào)文直接包括在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)中，且在數(shù)據(jù)區(qū)域并不是只有一個(gè)EtherCAT 的報(bào)文，而是包括n 個(gè)報(bào)文。n 表示在系統(tǒng)中所包含 的節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。每個(gè)報(bào)文中包括幀頭、數(shù)據(jù)和WKC(WorKing Counter),用于記錄通過報(bào)文可以成功尋址的設(shè)備數(shù)量。EtherCAT 報(bào)文幀格式如圖3 所示。
圖3 EtherCAT 報(bào)文幀格式 EtherCAT 突破了其他以太網(wǎng)的解決方案的限制，不必在每個(gè)連接點(diǎn)接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，然后進(jìn)行解碼并復(fù)制為過程數(shù)據(jù)。而且為了避免通信總線傳輸?shù)难舆t，德國倍福公司率先在EtherCAT 中使用了FMMU(Fieldbus Memory Management Unit)前沿技術(shù)。整個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè) 主站用于系統(tǒng)的控制，其他的都是從站，當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)文從主站被發(fā)出以后，每個(gè)從站中的FMMU 就可以讀出數(shù)據(jù)報(bào)文中指定到此的數(shù)據(jù)。同樣，輸入數(shù)據(jù)可以在數(shù)據(jù)報(bào)文通過時(shí)插入到報(bào)文中，報(bào)文僅有幾ns 延遲。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的最后一個(gè)從站向主站發(fā)送一個(gè)完整的幀，以形成和創(chuàng)建一個(gè)物理和邏輯環(huán)。EtherCAT 還通過內(nèi)部優(yōu)先級系統(tǒng)，使實(shí)時(shí)以太網(wǎng)幀比其他的數(shù)據(jù)(如組態(tài)或診斷數(shù)據(jù)等)具有更高的優(yōu)先級。組態(tài)數(shù)據(jù)只在傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的間隙中傳輸(如果時(shí)間間隙足夠傳輸)，或者通過特定的通道傳輸[3]。 在同步方面，EtherCAT 采用IEEE1588 標(biāo)準(zhǔn)中定義的精確時(shí)鐘同步機(jī)制，通過一個(gè)同步信號周期性地對網(wǎng)絡(luò)中所有站點(diǎn)的時(shí)鐘進(jìn)行校正同步，可以使基于以太網(wǎng)的分布式運(yùn)動控制系統(tǒng)達(dá)到精確同步。這在廣泛要求同時(shí)動作的分布過程中顯得尤為重要，而分布時(shí)鐘的精確 校準(zhǔn)是同步的最有效解決方案。在EtherCAT 中，數(shù)據(jù)交換是完全基于硬件“主時(shí)鐘”和“子時(shí)鐘”的。每個(gè)時(shí)鐘可以簡單和準(zhǔn)確地確定另一個(gè)時(shí)鐘的實(shí)時(shí)偏移量，分布時(shí)鐘基于該值進(jìn)行調(diào)整，這意味著它可以在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)提供信號抖動小于1 μs 的、非常精確的時(shí)鐘基。而且 高性能分布時(shí)鐘不僅可以用于同步，還可以用于提供數(shù)據(jù)采集時(shí)本地時(shí)間的精確信息。同時(shí)，EtherCAT 引入了時(shí)間戳數(shù)據(jù)類型作為擴(kuò)展，使得對于速度的精確計(jì)算比自由同步誤差測量技術(shù)更加精確。 EtherCAT 作為一種可用于現(xiàn)場級的超高速的I/O 網(wǎng)絡(luò)，在技術(shù)方面已經(jīng)開發(fā)出專用的芯片和從站控制器，也已經(jīng)成為IEC617842 標(biāo)準(zhǔn)的一部分。 2.3 網(wǎng)段分隔和通信調(diào)度管理 《EPA 通信標(biāo)準(zhǔn)》是我國第一個(gè)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)場總線國家標(biāo)準(zhǔn)，全稱是《用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA 通信標(biāo)準(zhǔn)》。它是在國家科技部“863”計(jì)劃的支持下，由浙江大學(xué)、浙大中控、中科院沈陽自動化研究所、重慶郵電學(xué)院、清華大學(xué)和大連理工大學(xué)等單位聯(lián)合成立的標(biāo)準(zhǔn)起草小組，經(jīng)過3 年多的技術(shù)攻關(guān)，而提出的基于工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)通信控制系統(tǒng)解決方案。 在EPA 系統(tǒng)中，將控制網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)控制區(qū)域，每個(gè)控制區(qū)域?yàn)橐粋�(gè)微網(wǎng)段。這種方案能夠完全避免沖突的發(fā)生，每個(gè)微網(wǎng)段通過EPA 網(wǎng)橋與其他網(wǎng)段分隔，該微網(wǎng)段內(nèi)EPA 設(shè)備間的通信被限制在本控制區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，而不會占用其他網(wǎng)段的帶寬資源。處于不同微網(wǎng)段內(nèi)的EPA 設(shè)備間的通信，需由相應(yīng)的EPA 網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)控制。EPA 網(wǎng)橋至少有2 個(gè)EPA接口，當(dāng)它需要轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)，首先檢查報(bào)文中的源IP 地址、目的IP 地址和EPA 服務(wù)標(biāo)識等信息，以確認(rèn)是否需要轉(zhuǎn)發(fā)，并確定報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)路徑。因此，任何廣播報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)也將受到控制，不會發(fā)生采用一般交換機(jī)所出現(xiàn)的廣播風(fēng)暴。這一方案比單純集線器方式的反應(yīng)速度更快,抖動也更小。 2.3.1 實(shí)時(shí)問題的解決方案 為了提高網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性能，EPA 對ISO/IEC8802.3 協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行了擴(kuò)展，增加了一個(gè)EPA 通信調(diào)度管理實(shí)體(Communication Scheduling Management Entity,CSME)。 CSME 不改變IEC8802.3 數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)，也不改變與物理層的接口，只是完成對數(shù)據(jù)報(bào)文的調(diào)度管理，包括周期報(bào)文和非周期報(bào)文的調(diào)度。對于非周期報(bào)文，CSME 不作任何處理直接傳輸;而對于周期性的報(bào)文，則要先根據(jù)事先組態(tài)好的控制程序和優(yōu)先級大小，傳送給數(shù)據(jù)傳送設(shè)備，經(jīng)過處理后再傳到網(wǎng)絡(luò)上，以避免同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生報(bào)文沖突。 2.3.2 通信調(diào)度機(jī)制 在周期報(bào)文傳輸階段，每個(gè)EPA 設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的報(bào)文是包含周期數(shù)據(jù)的報(bào)文。周期數(shù)據(jù)是指與過程有關(guān)的數(shù)據(jù)，例如需要按控制回路的控制周期傳輸?shù)臏y量值、控制值，或功能塊I/O 之間需要按周期更新的數(shù)據(jù)。周期報(bào)文發(fā)送的優(yōu)先級應(yīng)為最高。 在非周期報(bào)文傳輸階段，每個(gè)EPA 設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的報(bào)文包含非周期數(shù)據(jù)的報(bào)文。 非周期數(shù)據(jù)是指用于以非周期方式在兩個(gè)通信伙伴間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，如程序的上下載數(shù)據(jù)、變量讀/寫數(shù)據(jù)、事件通知和趨勢報(bào)告等，以及ARP、RARP、HTTP、FTP、TFTP、ICHP 和IGMP等應(yīng)用數(shù)據(jù)。非周期報(bào)文按其優(yōu)先級高低，IP 地址大小及時(shí)間有效方式發(fā)送。EPA 通信周 期如圖4 所示。
圖4 EPA 通信周期 目前為止，EPA 標(biāo)準(zhǔn)也是IEC617842 標(biāo)準(zhǔn)的成員，且在產(chǎn)品開發(fā)和工程應(yīng)用上取得了較好的基礎(chǔ)，已開發(fā)出EPA 變送器、執(zhí)行器、現(xiàn)場控制器、數(shù)據(jù)采集器、遠(yuǎn)程分散控制站等產(chǎn)品，基于EPA 的分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)也已在化工廠得到成功的應(yīng)用。 結(jié)語 本文所介紹的3 種實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的解決方案是目前市場上應(yīng)用較廣和關(guān)注度較高的新型實(shí)時(shí)以太網(wǎng)方案。它們都在自己的方案中引入獨(dú)特的技術(shù)，來解決標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)用于工控領(lǐng)域不能滿足實(shí)時(shí)性要求的問題，打破以太網(wǎng)應(yīng)用于控制系統(tǒng)現(xiàn)場級的瓶頸。在工業(yè)現(xiàn)場級通信中，以前的現(xiàn)場級標(biāo)準(zhǔn)一直沒能統(tǒng)一，希望在未來實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)能夠向統(tǒng)一的、更深的方向發(fā)展。 參考文獻(xiàn) [1] www.ethernetpowerlink.org. [2] 許洪華，劉科. 確定性工業(yè)以太網(wǎng)Ethernet Powerlink[J]. 冶金自動化,2004(4). [3] EtherCAT Technology Group. http://www.ethercat.org. [4] 繆學(xué)勤. 實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)新進(jìn)展[J]. 電氣時(shí)代,2005(6). [5] 德國倍福公司. 實(shí)時(shí)以太網(wǎng)：I/O 層超高速以太網(wǎng)[J]. 自動化博覽,2004(4). 作者：伍一帆(碩士)、石旭剛(副教授)、黃秀珍(碩士)：主要研究方向?yàn)楣饫w接入網(wǎng)和工業(yè)以太 網(wǎng)。蔣文榮(高級工程師)，從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用、公安信息網(wǎng)絡(luò)以及安全防范技術(shù)等方面的應(yīng)用 和研究工作。 來源：單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 2008（10） |
