2.ETHERNET POWERLINK的目标
我们的目标是在快速以太网基础上创建一个高速,实时,确定性的网络环境。利用高速循环数据交换,抖动必定会降到最小,同时也能够在不影响循环通信情况下处理非循环数据。而且,I/O与驱动数据也能够在互相之间以及与PCC系统间实现同步传输。
所有这一切的结果就是提供了一个基于标准快速以太网,专为IO,驱动以及B&R Automation Netä优化的全新网络环境。
3.ETHERNET POWERLINK的新特性
ETHERNET POWERLINK所支持最快网络循环时间是约400 µs,因此能够与ACOPOS驱动控制周期保持同步。在一个400 µs循环中,大约8个工作站能够完全同步工作,而10个工作站的同步周期约为500 µs,30个工作站时约为1ms。广播机制用于与ACOPOS驱动保持同步,这样所有工作站在每个网络循环都能接收相应的指定数据。单纯网络抖动低于1µs,相比之下500kps的CAN中相应的值是约254µs。
图三 目标冲突的比较(0=极差,10=极佳)
网络循环可以通过主站配置,并可与PCC任务等级保持同步。协议同时支持高速和低速工作站。其中区别在于所有高速工作站在每个网络循环中都能通信;而一个网络循环中只能有一个低速工作站能够完全工作。这样,即使是很高的网络循环周期,网络工作站的数量也可以大量的增加;因为在每个循环中,仅处理高速工作站加上一个低速工作站。网络中允许容纳一个主站和多达254个从站。
“非循环数据通信不影响循环通信”的目标也能够完全实现。ETHERNET POWERLINK能够集成于B&R Automation NetTM 之中。
4.ETHERNET POWERLINK在标准基础上的拓展
ETHERNET POWERLINK完全建立在标准快速以太网之上,因此它完全符合标准的拓扑结构和物理特性。它的传输速率为100Mbps,使用带RJ45插头的标准双绞线电缆(超五类电缆)。网段长度为100m,支持星型和树型结构。仅允许使用集线器作为连接设备,由于有实时性要求而不允许使用交换机。
OSI模型表示了ETHERNET POWERLINK协议与上下各层次之间的关系。它表明使用CSMA/CD访问方法和媒体访问控制(MAC)的ETHERNET层处于基础的位置。上方各层(IP与TCP或UDP)则由POWERLINK协议取而代之。B&R Automation NetTM也使用TCP/IP或UDP/IP,不过仍能够与ETHERNET POWERLINK协同工作。因此,与应用层也就实现了高速循环数据通信。