EtherNet/IP
| EtherNet/IP – 唯一兼容于 IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)和TCP/IP協(xié)議的高性能I/O及運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò) 閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制的數(shù)字網(wǎng)絡(luò) 雖然模擬量接口仍然在閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中廣泛使用，但是運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為當(dāng)今高性能數(shù)字驅(qū)動(dòng)器必備的通訊方式。與模擬量接口相比，運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)具有以下優(yōu)點(diǎn)： ·利用單一的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)代替多達(dá)18根以上的硬接線 ·具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力 ·通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)動(dòng)控制器可以直接對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行配置，避免采用其它單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器配置軟件帶來(lái)的不便 ·在設(shè)備替換時(shí)，自動(dòng)對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行配置 ·為運(yùn)動(dòng)控制器提供全面、豐富的驅(qū)動(dòng)器診斷和狀態(tài)信息 ·支持高分辨率、多轉(zhuǎn)絕對(duì)位置反饋 ·支持?jǐn)?shù)字式、高分辨率控制命令 ·支持驅(qū)動(dòng)器位置、速度、轉(zhuǎn)矩控制運(yùn)行模式。其中，位置模式可以實(shí)現(xiàn)高性能的分布式位置閉環(huán)控制 二十世紀(jì)九十年代初期問(wèn)世的SERCOS（串行光纖鏈路）是第一種被廣泛采用的開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)（IEC/EN 61491）。SERCOS可以高性能、穩(wěn)定地運(yùn)行，支持超過(guò)500余種標(biāo)準(zhǔn)IDN功能（IDN=識(shí)別號(hào)，用于訪問(wèn)對(duì)象和屬性）。除了SERCOS之外，目前還出現(xiàn)了數(shù)種專(zhuān)門(mén)用于運(yùn)動(dòng)控制的網(wǎng)絡(luò)。 運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題 無(wú)論是SERCOS接口，還是其它專(zhuān)用運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)，都存在這樣一個(gè)問(wèn)題：它們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，例如I/O、變頻器（VFD）、限位開(kāi)關(guān)、接近傳感器以及其它類(lèi)似設(shè)備的支持非常有限，以至于多數(shù)應(yīng)用項(xiàng)目都需要采用另外的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，比如DeviceNet或者Profibus DP，從而彌補(bǔ)專(zhuān)用運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)的不足。這樣一來(lái)，多種網(wǎng)絡(luò)的采用勢(shì)必增加了系統(tǒng)配置和集成的復(fù)雜性，限制了系統(tǒng)的性能，增加了成本。 在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中增加閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制功能也存在一定的問(wèn)題。如果在同一網(wǎng)絡(luò)中支持閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制和其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，目前的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)通訊帶寬和數(shù)據(jù)傳輸確定性很難達(dá)到平衡與妥協(xié)。 最近，由于新技術(shù)的采用，以太網(wǎng)已經(jīng)逐步開(kāi)始在車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)的控制系統(tǒng)中應(yīng)用。EtherNet/IP是已經(jīng)被廣泛采用的車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以太網(wǎng)解決方案，現(xiàn)在EtherNet/IP擴(kuò)展協(xié)議CIP Motion可用于支持閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制。 基于以太網(wǎng)的閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制 雖然車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)對(duì)以太網(wǎng)的認(rèn)可，促成了基于以太網(wǎng)的閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制解決方案的出現(xiàn)。表1中列出了部分解決方案：  表1: 基于以太網(wǎng)的閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制解決方案 在上述基于以太網(wǎng)的解決方案中，只有EtherNet/IP（CIP Motion）采用了標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)技術(shù)，完全符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，包括IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)和TCP/IP協(xié)議。其它解決方案只使用了部分以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，因而并不完全符合以太網(wǎng)的要求。例如，它們雖然采用了IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)指定的以太網(wǎng)物理層規(guī)范，但是將CSMA/CD數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議改為自己專(zhuān)有的時(shí)間排定機(jī)制，利用專(zhuān)用的ASIC芯片對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼，或者采用多模式操作技術(shù)。 由于缺乏對(duì)IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的全面支持，其它以太網(wǎng)解決方案可能存在下列問(wèn)題： ·不能采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)設(shè)施——包括交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、路由器 ·采用專(zhuān)門(mén)的ASIC芯片，迫使用戶(hù)必須采用單一廠商提供的處理器 ·不兼容標(biāo)準(zhǔn)的商用以太網(wǎng)設(shè)備、工具和服務(wù) ·限制了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和擴(kuò)展 ·采用基于時(shí)間排定的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)機(jī)制，增加了網(wǎng)絡(luò)配置的復(fù)雜程度 EtherNet/IP概述 EtherNet/IP于2001年問(wèn)世，它是專(zhuān)門(mén)針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)。與DeviceNet和ControlNet一樣，EtherNet/IP采用通用工業(yè)協(xié)議（CIP）作為其應(yīng)用層協(xié)議。目前，遍及全球的廠商生產(chǎn)超過(guò)1000種基于CIP協(xié)議的產(chǎn)品。CIP協(xié)議支持各種控制、配置和信息處理服務(wù)，包括顯式報(bào)文（用于信息傳輸，靈活的報(bào)文交換）以及隱式報(bào)文（用于控制和實(shí)時(shí)I/O數(shù)據(jù)的傳輸），支持輪詢(xún)、周期和狀態(tài)改變數(shù)據(jù)傳輸觸發(fā)機(jī)制，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單播和廣播數(shù)據(jù)傳輸方式。  圖 1: EtherNet/IP協(xié)議棧 目前，負(fù)責(zé)支持和推廣EtherNet/IP在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)組織有：ODVA開(kāi)放設(shè)備網(wǎng)供應(yīng)商協(xié)會(huì)、ControlNet International（CI）、IAONA工業(yè)自動(dòng)化開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟和IEA工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)會(huì)。 EtherNet/IP 與CIP Motion EtherNet/IP已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工廠中，控制著多種多樣的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。以前，雖然有眾多支持EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，但仍然沒(méi)有支持EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)的閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制器。由于這種原因，在需要閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制時(shí)，還要采用其它的網(wǎng)絡(luò)。正如上文所述，用戶(hù)并不希望這樣，這種方式不僅增加了系統(tǒng)配置的復(fù)雜程度，降低了系統(tǒng)性能，還增加了成本。 為了彌補(bǔ)這一不足，研發(fā)人員定義了新的CIP對(duì)象，專(zhuān)門(mén)用于高性能、閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制。這一CIP對(duì)象稱(chēng)為“CIP Motion”。雖然CIP Motion對(duì)象獨(dú)立于具體的網(wǎng)絡(luò)，但它將首先在EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)。之所以選擇EtherNet/IP，是因?yàn)樗呀?jīng)被廣泛應(yīng)用，具有較高的通訊帶寬，適用于分布式閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制。基于EtherNet/IP的CIP Motion具有如下關(guān)鍵特性： ·全面支持IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)和TCP/IP 協(xié)議 ·采用標(biāo)準(zhǔn)的商用以太網(wǎng)硬件部件——ASIC芯片、交換機(jī)、路由器等 ·配合數(shù)字驅(qū)動(dòng)器的閉環(huán)控制，支持轉(zhuǎn)矩、速度以及位置控制操作模式 ·全面兼容現(xiàn)有及今后的EtherNet/IP現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 ·支持豐富的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括星型、主干/分支、菊花鏈路等 ·具有豐富的功能 -控制器與驅(qū)動(dòng)器的通訊 -控制器與驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)器之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊 -支持集中或分布式運(yùn)動(dòng)控制 -支持變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器 新方法——時(shí)間同步分布式控制 有人認(rèn)為，一方面要遵守IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)和TCP/IP協(xié)議，另一方面還要采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)硬件，是不可能的。而其它基于以太網(wǎng)的分布式閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制解決方案由于都采用了專(zhuān)用的措施，因而不能完全符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的要求。EtherNet/IP通過(guò)一種具有創(chuàng)造性的閉環(huán)控制方法——“時(shí)間同步分布式控制”，利用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)硬件、IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)和TCP/IP協(xié)議，達(dá)到了閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制所需的高性能和確定性要求。 傳統(tǒng)的分布式閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制采用基于時(shí)間的同步方式，這種方式要求網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確無(wú)誤地傳輸對(duì)時(shí)間有苛刻要求的周期性數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)精確的位置和速度控制，周期性的數(shù)據(jù)傳輸要求網(wǎng)絡(luò)延遲抖動(dòng)小于1µs。基于IEEE 802.3 CSMA/CD數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的以太網(wǎng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)小于1µs的網(wǎng)絡(luò)延遲抖動(dòng)。通過(guò)采用時(shí)間排定算法代替標(biāo)準(zhǔn)的CSMA/CD數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，是解決該問(wèn)題的一種方法。目前，大多數(shù)基于以太網(wǎng)的運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)都采用這種方法。但是，這一方法存在下列問(wèn)題： ·增加了網(wǎng)絡(luò)配置復(fù)雜性——必須事先排定網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸 ·需要采用專(zhuān)門(mén)的硬件（例如網(wǎng)關(guān)），用于將獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)和其它采用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái) ·只有支持時(shí)間排定數(shù)據(jù)鏈路層的節(jié)點(diǎn)設(shè)備才能在同一子網(wǎng)中，除非采用專(zhuān)門(mén)的交換機(jī)或者網(wǎng)關(guān)（說(shuō)明這是一種非常封閉的網(wǎng)絡(luò)，支持的產(chǎn)品有限） ·在某些情況下，需要采用非標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)硬件（比如ASIC芯片、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)等），不僅限制對(duì)產(chǎn)品的選擇，還增加了系統(tǒng)成本 ·當(dāng)商用以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到1Gbps（千兆網(wǎng)），接近10Gbps（萬(wàn)兆網(wǎng)）時(shí)，它們還處于相對(duì)落后、性能較低的水平 為了在運(yùn)動(dòng)控制項(xiàng)目中使用，EtherNet/IP采用了不同的方法，稱(chēng)為“時(shí)間同步分布式控制”。該方法使用時(shí)間標(biāo)記數(shù)據(jù)包緩解了周期性數(shù)據(jù)傳輸要求小于1µs延遲擾動(dòng)給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的壓力。利用這種方法，無(wú)需將CSMA/CD數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議改為其它專(zhuān)用協(xié)議，或者采用特殊的ASIC芯片，既能全面符合IEEE 802.3的要求，又能為數(shù)字式驅(qū)動(dòng)器提供穩(wěn)定、高效的閉環(huán)控制性能。全面符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)要求，將讓網(wǎng)絡(luò)具有如下優(yōu)點(diǎn)： ·使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)部件——ASIC芯片、交換機(jī)、路由器等。由于采用標(biāo)準(zhǔn)的部件，有大量的商用產(chǎn)品可供選擇，能夠顯著降低系統(tǒng)成本。另外，工廠中的以太網(wǎng)再也不是“專(zhuān)用” 和“特殊”的網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)可以使用種類(lèi)豐富的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)工具 ·無(wú)需事先排定網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，排定數(shù)據(jù)傳輸會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)配置的復(fù)雜性 ·數(shù)據(jù)包大小和內(nèi)容可以動(dòng)態(tài)改變。利用這一功能，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)組合，刪除不必要的狀態(tài)和命令數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)改變驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行模式 ·任何符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)設(shè)備都可以接入網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需專(zhuān)門(mén)的交換機(jī)或者網(wǎng)關(guān) ·支持豐富的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括星型、主干/分支、菊花鏈路 ·無(wú)論是最終用戶(hù)，還是設(shè)備廠商，都可以方便地將網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到1Gbps，甚至10Gbps， 從而提供更強(qiáng)的性能 在采用星型、主干/分支、菊花鏈路等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，無(wú)需考慮特殊的配置要求。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)允許任意單個(gè)節(jié)點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)中移除，而不影響其余的節(jié)點(diǎn)。主干/分支拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可用于分布式的星型網(wǎng)絡(luò)配置，其優(yōu)點(diǎn)同上。菊花鏈路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所需的電纜長(zhǎng)度最小，但是當(dāng)移除某一節(jié)點(diǎn)時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致鏈路中下游節(jié)點(diǎn)脫離網(wǎng)絡(luò)。典型的星型、主干/分支、菊花鏈路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配置如圖2、圖3和圖4所示。  圖2: 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)  圖 3: 菊花鏈路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 圖 4（見(jiàn)書(shū)） EtherNet/IP -CIP Motion技術(shù) 在EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)上，用于實(shí)現(xiàn)CIP Motion的關(guān)鍵技術(shù)如下： ·IEEE 1588時(shí)間同步服務(wù) (CIP Sync) 及相關(guān)輔助硬件 ·時(shí)間標(biāo)記周期數(shù)據(jù)報(bào)文 ·按照IEEE 802.1P 標(biāo)準(zhǔn)定義的QoS (Quality of Service)服務(wù)質(zhì)量 ·采用可管理和全雙工交換機(jī)，避免網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)沖突，提高傳輸性能 ·通過(guò)UDP/IP，實(shí)現(xiàn)周期數(shù)據(jù)傳輸 ·通過(guò)UDP/IP，實(shí)現(xiàn)非周期數(shù)據(jù)傳輸 ·通過(guò)TCP/IP，實(shí)現(xiàn)顯式報(bào)文傳輸 CIP Sync CIP Sync定義了一系列時(shí)間服務(wù)，已經(jīng)加入到CIP協(xié)議中，通過(guò)IEEE 1588時(shí)間同步標(biāo)準(zhǔn)連接CIP對(duì)象模型和EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)。在這種時(shí)間同步分布式控制機(jī)制中，采用分布的時(shí)間參考源，提供含有時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包。CIP Sync完全符合IEEE 1588 標(biāo)準(zhǔn)，這是一種可用于網(wǎng)絡(luò)測(cè)量和控制系統(tǒng)的精確時(shí)間同步協(xié)議。在硬件輔助模式下，IEEE 1588協(xié)議可以提供納秒級(jí)（十億分之一秒）時(shí)鐘分辨率，在EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)中的分布式控制器、驅(qū)動(dòng)器和其它設(shè)備中，實(shí)現(xiàn) +/- 100納秒的時(shí)鐘同步功能。利用這種時(shí)間同步功能，可以方便地在分布式節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)同步操作。CIP Sync 1588實(shí)現(xiàn)原理如圖5所示。(見(jiàn)書(shū)) 時(shí)間標(biāo)記周期性數(shù)據(jù) 當(dāng)一個(gè)周期性運(yùn)動(dòng)控制報(bào)文被創(chuàng)建時(shí)，時(shí)間標(biāo)記數(shù)據(jù)作為報(bào)文的一部分存在其中。在一個(gè)循環(huán)周期中，根據(jù)傳輸周期開(kāi)始時(shí)的實(shí)際位置采樣信息，周期性數(shù)據(jù)將最新的命令值從運(yùn)動(dòng)規(guī)劃器傳送給每個(gè)驅(qū)動(dòng)器。通常情況，運(yùn)動(dòng)規(guī)劃器位于運(yùn)動(dòng)控制器中，它將負(fù)責(zé)與分布在EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)上的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通訊。如果一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制報(bào)文在下一個(gè)周期出現(xiàn)了延遲，報(bào)文中的時(shí)間標(biāo)記信息將用于補(bǔ)償這種延遲?；跁r(shí)間補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)避免了需要絕對(duì)準(zhǔn)確無(wú)誤的數(shù)據(jù)傳輸要求。因而，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.3 CSMA/CD數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議進(jìn)行控制，避免了采用其它專(zhuān)用數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，構(gòu)建所謂的“基于以太網(wǎng)”的運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)。 QoS服務(wù)質(zhì)量 通過(guò)采用全雙工、帶管理的交換機(jī)，可以******程度減少運(yùn)動(dòng)控制器與驅(qū)動(dòng)器之間在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)沖突。這將顯著提高周期性報(bào)文傳輸?shù)拇_定性。同時(shí)，還要考慮運(yùn)動(dòng)控制器的處理能力以及分發(fā)數(shù)據(jù)包的能力。根據(jù)處理器的能力和以太網(wǎng)技術(shù)，系統(tǒng)將確定PPS值（每秒鐘處理數(shù)據(jù)包的能力）。高速閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制周期性報(bào)文以非常高的速度進(jìn)行傳輸。由于在單一網(wǎng)絡(luò)中需要支持眾多驅(qū)動(dòng)器，有可能很快超過(guò)運(yùn)動(dòng)控制器處理接收數(shù)據(jù)包的能力。為了解決這一問(wèn)題，可以通過(guò)增加運(yùn)動(dòng)控制器的PPS能力，降低接收數(shù)據(jù)包處理要求來(lái)實(shí)現(xiàn)。QoS優(yōu)先級(jí)可以用于識(shí)別接收到的運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)包，在標(biāo)準(zhǔn)的堆棧處理過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)旁通。 QoS在IEEE 802.1P標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了定義。通過(guò)在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包中加入優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)，它支持八種優(yōu)先級(jí)。運(yùn)動(dòng)控制周期性數(shù)據(jù)包在EtherNet/IP CIP Motion中使用最高的QoS優(yōu)先級(jí)，允許快速地處理運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)包。當(dāng)EtherNet/IP運(yùn)動(dòng)控制節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)包之后，它將對(duì)其優(yōu)先級(jí)進(jìn)行檢查。如果優(yōu)先級(jí)為1，則將其從普通的處理堆棧中旁通，直接傳輸?shù)骄彺嫫髦?，?yōu)先處理運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)。這種優(yōu)先級(jí)標(biāo)簽同樣能夠被以太網(wǎng)交換機(jī)識(shí)別，從而能夠優(yōu)于交換機(jī)隊(duì)列中的其它數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸，確保運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)包能夠優(yōu)先進(jìn)行處理。通過(guò)上述方法的組合使用，可以******程度減少以太網(wǎng)運(yùn)動(dòng)控制節(jié)點(diǎn)的處理工作，降低網(wǎng)路延遲抖動(dòng)，實(shí)現(xiàn)最快速度的運(yùn)動(dòng)控制信息傳輸周期。 CIP Motion規(guī)范 CIP Motion在EtherNet/IP網(wǎng)路上提供一系列豐富的服務(wù)和設(shè)備概要，用于實(shí)現(xiàn)各種功能，支持不同的設(shè)備。通過(guò)定義下列專(zhuān)門(mén)用于驅(qū)動(dòng)控制的功能，CIP Motion擴(kuò)展了CIP協(xié)議的能力。 ·利用變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器控制轉(zhuǎn)矩、速度、位置 ·伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器的配置、狀態(tài)反饋和參數(shù)診斷 ·單播傳輸，用于控制器與驅(qū)動(dòng)器之間的通訊 ·多播傳輸、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸 ，用于控制器與控制器、驅(qū)動(dòng)器, 驅(qū)動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)器之間的通訊 ·支持集中和分布式運(yùn)動(dòng)控制規(guī)劃 在設(shè)計(jì)上，CIP Motion規(guī)范******程度縮小了伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器之間的差別。這樣一來(lái)，就可以使用通用的配置服務(wù)、通用的狀態(tài)和診斷服務(wù)、通用的應(yīng)用項(xiàng)目指令，從而支持應(yīng)用項(xiàng)目級(jí)的伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器互換。 CIP Motion規(guī)范充分利用了*********的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，提供功能豐富、基于現(xiàn)有技術(shù)的概要。在概要中大量采用了浮點(diǎn)數(shù)據(jù)，從而避免了使用整數(shù)值和比例換算帶來(lái)的不便。CIP Motion規(guī)范專(zhuān)門(mén)提供單一化的從屬設(shè)備接口，以便驅(qū)動(dòng)器廠商開(kāi)發(fā)出支持EtherNet/IP-CIP Motion協(xié)議的產(chǎn)品。 目前，CIP Motion規(guī)范正在由ODVA分布式運(yùn)動(dòng)控制特別聯(lián)合工作組負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)。與CIP協(xié)議一樣，CIP Motion也將經(jīng)過(guò)全面的一致性測(cè)試，確保它的開(kāi)放性、兼容性和互操作性。 EtherNet/IP – CIP Motion何時(shí)問(wèn)世？ EtherNet/IP早已問(wèn)世，它具有豐富的產(chǎn)品供用戶(hù)選擇，目前總計(jì)安裝節(jié)點(diǎn)已經(jīng)超過(guò)100萬(wàn)個(gè)。CIP Motion是基于EtherNet/IP的解決方案，它擴(kuò)展了對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器的控制。支持CIP Motion的產(chǎn)品可以全面支持現(xiàn)有及未來(lái)的EtherNet/IP產(chǎn)品。 目前，CIP Sync和CIP Motion規(guī)范正在由ODVA分布式運(yùn)動(dòng)控制特別聯(lián)合工作組負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)。兩種用于論證CIP Sync和CIP Motion協(xié)議的原型設(shè)備已經(jīng)進(jìn)行了內(nèi)部展示。估計(jì)到2006年末，將會(huì)出現(xiàn)第一種支持CIP Motion的產(chǎn)品。 總結(jié) EtherNet/IP是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)，它能夠在廣闊的區(qū)域中支持大量現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連接。 EtherNet/IP CIP Motion根據(jù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)能力而設(shè)計(jì)，支持高性能的運(yùn)動(dòng)控制。通過(guò)CIP Motion的功能擴(kuò)展，使得EtherNet/IP能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和運(yùn)動(dòng)控制器集成在同一網(wǎng)絡(luò)中，避免了為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)提供一套獨(dú)立的通訊網(wǎng)絡(luò)。這種方法不僅節(jié)省了系統(tǒng)成本，還提高了系統(tǒng)性能，降低了系統(tǒng)復(fù)雜性。 通過(guò)使用*********的技術(shù)，EtherNet/IP CIP Motion能夠在符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)和TCP/IP協(xié)議的前提下，提供對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的支持。這樣一來(lái)，用戶(hù)就可以使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)組件和設(shè)備；任何支持IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)，無(wú)需特殊的交換機(jī)或網(wǎng)關(guān)，就能連接到網(wǎng)絡(luò)中；另外，它還支持未來(lái)的以太網(wǎng)組件和技術(shù)。 從控制器與驅(qū)動(dòng)器的單播通訊，到控制器與驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)器、控制器與控制器之間的多播通訊，CIP Motion規(guī)范為變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器提供了全面而豐富的功能支持。 |
