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以太网和实时性

没有精确的规范,以太网无法满足自动化工程中的实时性要求和高效性需求。因此,必须要定义适当的传输步骤,以使以太网高效并且与实时性需求相兼容。市场上五花八门的实时以太网 解决方案并没有让人很容易地保持乐观态度。即使专家有时也发现很难充分评估和比较不同的实时以太网解决方案如何工作以及它们会产生什么样的影响。最后,对解决方案的客观比较只能在实际应用场合下进行。重要的是要了解不同实时以太网解决方案的基本原理以及它们是如何工作的。

实时以太网协议的适用性

所有标准化的实时以太网解决方案都罗列在 IEC 61784 第2部分内;而每个实时以太网解决方案的协议规范都包含在 IEC 61158 系列标准中。那里描述的不同类型的技术的共同之处就是都将以太网 IEEE 802.3 作为其传输介质和协议。就能够如何应用而言,该技术覆盖了整个工厂自动化和过程自动化领域。当涉及到性能和实时性时,最大的要求就放在用于运动控制应用案例中的总线系统。

实时性要求的分类比较

循环周期 同步精度 要求的

标准以太网通信

非周期的

非同步的

定位驱动器、变频器、I/O 外围设备

4 – 10 毫秒

> 4 毫秒

带有外围设备信号处理的驱动器、高速的 I/O 外围设备

250 微秒 – 4 毫秒

< 1 微秒

中央驱动概念、高动态性的测量应用

31,25 微秒 – 125 微秒

< 1 微秒