PXF0693-POWERLINK_Introduction

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POWERLINK_Introduction


型号: PXF0693


简介:POWERLINK介绍以太网POWERLINK的第1版于2001年11月由奥地利控制系统制造商 Bernecker & Rainer Industrie-Elektronik(贝加莱集成自动化)公司开发,并提供给其他公司。EPSG(以太网POWERLINK标准化组织)成立于2002年11月。 2003年11月,开始使用实时工业以太网协议POWERLINK V2的规范,其中包含V1的最重要的扩展-应用层:基于C...
品牌 ixxat ixxat
产地德国
型号PXF0693
折扣其他电询

POWERLINK介绍

以太网POWERLINK的第1版于2001年11月由奥地利控制系统制造商 Bernecker & Rainer Industrie-Elektronik(贝加莱集成自动化)公司开发,并提供给其他公司。EPSG(以太网POWERLINK标准化组织)成立于2002年11月。 2003年11月,开始使用实时工业以太网协议POWERLINK V2的规范,其中包含V1的最重要的扩展-应用层:基于CANopen定义的机制的标准化应用接口。 IXXAT积极参与了这一标准化工作,特别是CANopen机制相关的部分。


ETHERNET Powerlink - Cycle Overview
图 1:以太网POWERLINK循环




为了避免冲突,并最大限度地利用带宽,设备间的数据交换是基于时间槽的。 POWERLINK网络中的一个设备承担“管理节点”(MN)功能,它控制通信,定义所有节点的同步时钟脉冲,并分配每个设备的传输权限。 当管理者请求时, “控制节点”(CN)才传输。 一个POWERLINK循环被分为四个时间周期(图1): 
 

  • 启动周期:这里,管理者发送 “启动循环”(SoC)帧作为广播消息给所有控制器。POWERLINK网络中的所有设备根据SoC同步。
  • 循环周期: 周期性同步数据交换发生在这个时间段。 根据预定(可配置)计划,管理者发送一个“轮询请求”帧(PREQ)依次到每个控制器。 被寻址控制器以一个“轮询响应”帧(PRes)应答。 对这些数据有兴趣的所有节点都可以接收他们,据此,实现了站之间类似于CAN的真正的生产者/消费者通信。
  • 异步周期:这个时间间隔可用于异步、时间要求不严格的数据交换。 例如,一个控制器被管理器传输的权利,那么它可以传输一个IP帧。
  • 空闲周期:未使用的时间,直到开始新的POWERLINK循环。


通过使用集线器可以实现任意拓扑结构。 事实上,由于同一时间只有一台设备发送,没有冲突发生,像快速以太网一样,集线器的数量不再局限于两个。 从设计的角度来看具有明显的优势,如果POWERLINK设备已经有集成的2端口集线器,可以很容易地实现线性结构。

以太网POWERLINK V2的应用程序接口是基于CiA CANopen通讯框架DS301(或EN50325-4)定义的机制。 这为POWERLINK开辟了一个广泛的可用的设备和应用框架,实现了CANopen和POWERLINK系统之间的通信服务的连接,并简化了从CANopen到以太网POWERLINK软件层的移植。


 

ETHERNET Powerlink - Reference modele overview
图 2:参考模型




图2中的参考模型展示了通信机制,和 CANopen中熟悉的元素,如PDO,SDO,对象字典和网络管理。正如图所示,SDO协议也可以通过UDP / IP协议实现,因此可以使用标准的IP报文。 这使得设备和POWERLINK系统之外的应用可以通过特殊的POWERLINK路由器直接访问POWERLINK设备的对象字典。

由于其令人印象深刻的功能,使得实时工业以太网协议“POWERLINK”非常适合用来实现微秒范围内的硬实时需求的应用。 然而,它也同样适用于实现必须在定义的周期时间内保证大批量数据传输,同时需要CANopen已知的灵活性的应用程序。 以太网POWERLINK是一个灵活的通信协议,可以很容易地适应应用需求。

 

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