http://kadhoai.com.cn 2026-04-29 17:34:25 來源:David W. Humphrey ARC谘詢集團
編者語:最近兩大主要的工業網絡組織ODVA與Profibus國際組織都宣布正在各自擴展一種非以太網的網絡協議。其中,ODVA公布了其最新的CompoNet規範,而Profibus國際組織則公布了其IO-Link集成規範,這將有利於提升機械控製水平。
目前所出現的新的工業網絡協議幾乎都是基於以太網的技術,不過最近兩大主要的工業網絡組織——ODVA與Profibus國際組織都宣布正在各自擴展一種非以太網的網絡協議,一種底層的比特級工業網絡規範。其中,ODVA公布了其最新的CompoNet規範,而Profibus國際組織則公布了其IO-Link集成規範。盡管兩種技術差別甚多,不過重點都是圍繞低成本的應用需求。
IO-Link與CompoNet相互之間絕不是競爭關係,它們其實是對各自的現有網絡架構的完善和擴展,通過不同的途徑提高各自工業網絡標準的實用價值。IO-Link利用現有的點對點連接技術增加網絡效率,增加設備間的信息交換能力。另一方麵,CompoNet則針對相對昂貴的其他網絡技術提供一種低成本的機械控製方案。同時,對於欠完善的網絡而言,CompoNet憑借其優良特性也是一種具有吸引力的解決手段。
多年以來,低成本的工業網絡市場一直由AS-i這一比特總線技術所統治,因為AS-i可以為簡單的二進製設備提供廉價的聯網方案。AS-i據說目前已經超過了1000萬個安裝節點。以此為基礎,上述兩大工業組織在擴展其現有網絡進入低成本應用領域的時候,大大減少了工作量。因此AS-i為它們提供了一種現成的解決方案,使其可以通過簡單的網關與幾乎任何工業網絡進行連接。實際上,作為Profibus和Profinet標準的主要倡導者,西門子已經把AS-i作為Profibus下麵一層的網絡標準方案的一部分了。
IO-Link實現簡單設備的智能化
可以肯定的說,Profibus國際組織的IO-Link技術並非一種工業網絡,而是一種簡單的協議,能夠增強現有工業網絡中連接設備間的通信能力。IO-Link使用現場設備和I/O通道間現有的24 VDC電源輸入的點對點連線,通過基於通用異步收發器UART的脈衝模塊傳送更多的數據信息,傳輸距離可達到15m。這些被傳輸的數據可能包括過程數據、診斷數據或者是配置數據。借助現有的連線,無論是符合IO-Link規範的設備還是標準的設備,都可以同時運行使用,也即是說IO-Link能夠與現有的傳統設備和配置兼容。
一個典型的IO-Link應用需要一個IO-Link主站,例如一個兼容Profibus的遠程IO模塊就可以作為主站。除了標準的I/O信號,該模塊通過脈衝調製過程發送和接收配置數據、診斷數據或增強的過程數據,然後把它們打包到Profibus數據報文中,最後傳送給網絡主控站,通常是一台PLC。上述應用中,遠程I/O的連接保持相同,IO-Link的優勢主要在於更大的信息交換能力,這是以前標準I/O設備無法實現的。IO-Link的另一個好處就是通過任何遵從該協議的I/O設備,IO-Link便可應用在任何I/O係統中,包括本地I/O、遠程I/O,設備總線或者比特總線。
CompoNet帶來高性能和低成本
CompoNet是ODVA頒布的第一套非羅克韋爾自動化開發的網絡規範。取而代之的是,ODVA的其他成員以及領先的離散傳感器供應商Omron公司首先將CompoNet作為自己原有的CompoBus/S總線的物理層,並增加ODVA的通用工業協議CIP作為應用層。CIP是ODVA其他網絡規範,如DeviceNet, ControlNet與EtherNet/IP的公共應用協議。通過共享CIP協議,CompoNet可以很容易地集成到現有的CIP架構中,並簡化路由信息,縮短今後網絡特性的開發時間,如集成的總線安全。CompoNet的目標是完善實際應用中DeviceNet層以下的控製,因為以前用於底層的工業網絡可能成本比較高。然而,由於CompoNet的優良特性和更低的成本,它將可能取代現有的一些DeviceNet的應用。
CompoNet完全是一種新的工業網絡,具備完整的獨立的拓撲特性、線纜規格和連接器規範。CompoNet現有的拓撲結構包括傳統的菊花鏈結構、星型結構或者主-從總線型結構。利用雙芯或者四芯線纜(帶總線供電),網段長度可以從30m到最大500m,因此CompoNet可以根據各種機械結構進行不同規模的擴展。該網絡數據速率可以從93.75 kbps~4Mbps,並能夠處理128個位輸入/輸出從站,64個字節輸入或者輸出從站,每幀采用44個字節來描述信息。據ODVA宣稱,該網絡的更新時間僅有1ms,完全滿足現代PLC性能的要求,因此CompoNet對於低成本的OEM機械控製應用非常具有吸引力。
與IO-Link不同的是,CompoNet可以看作是對AS-i以前優勢應用領域的有力挑戰。盡管CompoNet與AS-i都具有低成本的特點,但相比較而言,CompoNet的關鍵優勢在於其更佳的網絡性能,以及CIP協議的應用。根據ODVA的說法,現在已有很多I/O和現場設備供應商表示出了對支持CompoNet的強烈興趣,尤其是在歐洲的供應商,都期待能在2006年第四季度發布經過認證的具體產品。
診斷的價值
renheyizhongxindelianwangjishu,qizhenzhengdejiazhizaiyutanenggouzengqianghetigaoxianchangshebeidexinxifangwennengli。xianzaigongchangyaoqiuhuodeyuelaiyueduodexianchangshebeixinxi,erjishurangxinxigengyihuode。jiuzhizaodechanpineryan,shebeibenshendexinxiyucongshebeishangduqudexinxitongdengzhongyao。jinianqian,shenzhiAS-i技術也在診斷方麵下了不少的功夫,希望在原來的純比特級總線的基礎上,增加設備診斷、模mo擬ni信xin號hao通tong信xin和he發fa送song能neng力li。當dang然ran,我wo們men在zai增zeng強qiang網wang絡luo技ji術shu信xin息xi交jiao換huan能neng力li的de同tong時shi,不bu要yao忘wang記ji改gai進jin底di層ceng網wang絡luo原yuan來lai的de主zhu要yao方fang向xiang,即ji節jie省sheng連lian線xian成cheng本ben。
一些用戶也許會質疑
底層應用是否需要診斷。雖然最簡單的ON/OFF開kai關guan裝zhuang置zhi也ye許xu不bu需xu要yao收shou發fa額e外wai信xin息xi,但dan是shi有you一yi部bu分fen離li散san裝zhuang置zhi通tong過guo增zeng加jia一yi點dian診zhen斷duan智zhi能neng可ke以yi給gei應ying用yong帶dai來lai好hao處chu。這zhe類lei離li散san裝zhuang置zhi包bao括kuo具ju有you模mo擬ni信xin號hao輸shu出chu的de感gan應ying式shi或huo電dian容rong式shi現xian場chang傳chuan感gan裝zhuang置zhi,以yi及ji簡jian單dan的de模mo擬ni控kong製zhi閥fa。此ci外wai,像xiang光guang幕mu這zhe類lei光guang學xue傳chuan感gan器qi裝zhuang置zhi也ye可ke以yi利li用yong這zhe種zhong診zhen斷duan能neng力li發fa送song設she備bei狀zhuang態tai信xin息xi,如ru鏡jing頭tou的de光guang潔jie度du信xin息xi。一yi直zhi以yi來lai,最zui終zhong用yong戶hu都dou無wu法fa確que定ding簡jian單dan執zhi行xing機ji構gou和he傳chuan感gan器qi的de診zhen斷duan成cheng本ben,因yin而er現xian在zai可ke以yi通tong過guo設she備bei供gong應ying商shang具ju有you診zhen斷duan功gong能neng的de產chan品pin,確que定ding診zhen斷duan的de成cheng本ben情qing況kuang。
建議:IO-Link與CompoNet為wei終zhong端duan用yong戶hu提ti供gong了le有you價jia值zhi卻que又you完wan全quan不bu同tong的de解jie決jue方fang案an。隨sui著zhe兩liang種zhong技ji術shu產chan品pin的de逐zhu步bu麵mian市shi,用yong戶hu應ying該gai重zhong新xin評ping價jia一yi下xia自zi己ji目mu前qian的de聯lian網wang策ce略lve,考kao慮lv在zai哪na些xie地di方fang可ke以yi利li用yong這zhe些xie新xin的de解jie決jue方fang案an,以yi最zui佳jia地di滿man足zu未wei來lai需xu求qiu。
現場設備供應商現在也麵臨著選擇支持哪種新技術的問題。由於有ODVA和PI的支持,相信IO-Link與CompoNet都將可能被終端用戶所接受。設備供應商需要與自己的客戶緊密協作,幫助他們理解如何最大化技術帶來的效益。