如今，CAN總線已不再能夠處理移動設備中的大量數據。POWERLINK所能提供的性能提升正是建筑業(yè)和農業(yè)夢寐以求的。
隨著移動設備的自動化水平一代比一代高，傳統(tǒng)的CAN總線已不再能夠處理如此大量的數據。像POWERLINK這樣的工業(yè)以太網協(xié)議多年來已經在各種不同的制造與加工應用中充分證明自己，它所能提供的性能提升正是建筑業(yè)和農業(yè)夢寐以求的。
GPS導航、后視攝像頭、安全技術和數不盡的全自動流程全都已經成為今天高科技的移動設備和商用車輛上的標準功能 – 從聯合收割機到消防車和多功能市政車輛?，F在的車輛依靠多達十個并行CAN網絡以提供必要的功能，這已經遠遠超出傳統(tǒng)CAN總線的最大帶寬。
更多帶寬
“你每增加一個網絡，同時也增加了工程、維護和診斷的時間和成本，”貝加萊移動自動化產品經理Stefan Taxer解釋道。然而，針對安全應用仍然沒有足夠的性能和帶寬?！爸圃焐桃丫蛡鹘y(tǒng)總線系統(tǒng)阻礙進步這一點達成共識?！币苿幼詣踊趯で笠粋€新的主干總線系統(tǒng)，以此作為可持續(xù)創(chuàng)新的基礎。
“工業(yè)自動化在千年之交就曾面臨過類似窘境，”Taxer聲稱道。此后，高性能解決方案脫穎而出成為明顯的贏家：工業(yè)以太網。它提供了一個更大的帶寬，具有實時能力且基于低成本的以太網標準。“這些優(yōu)勢也將使它在移動自動化的許多領域內取得成功，”Taxer對此深信不疑。公共互聯網協(xié)議TCP/IP并不是一個很好的選擇，因為它不支持確定性通信。
對總線系統(tǒng)的選擇是一種長期承諾，因此制造商都在尋求開放且面向未來的解決方案。“這正是POWERLINK的設計初衷所在，”Taxer說道。該協(xié)議棧是在BSD授權下發(fā)布的。實現主站和從站的源代碼任何人都能輕松獲得，且沒有任何授權費用。POWERLINK用戶組織為所有制造商都提供了加入的機會，這有助于大家共塑該協(xié)議的未來。
POWERLINK基于CANopen
由于需要采購新硬件并重寫大部分軟件，因此實施新的總線系統(tǒng)是一個耗費巨大的過程?！叭欢?，使用POWERLINK不僅在性能上取得了巨大飛躍，而且切換至POWERLINK主干總線也非常容易，”Taxer解釋道。POWERLINK使用CANopen對象字典以及CANopen協(xié)議和通信機制。循環(huán)過程數據和參數數據分別是通過過程數據對象和服務數據對象進行交換。POWERLINK和CAN可以在一起完美地工作。
通信更快 - 100 Mbit/s
和CANopen一樣，POWERLINK也可以提供直接交叉通信。所有CANopen應用和設備子協(xié)議都可以在POWERLINK環(huán)境中直接實現 – 就應用而言，這兩個協(xié)議之間并沒有差別。然而，兩者在速度方面的差異巨大：POWERLINK的傳輸速率高達100 Mbit/s。如遇需要更大帶寬的情況，切換至千兆以太網也沒有任何問題。
“今天的移動設備可以在多達10個網絡中使用長達3000米的網線?！盩axer說道。這不僅會導致安裝和維護成本高企，而且還會增加易錯性。
一根電纜搞定一切
通過使用POWERLINK，你可以實現移動設備中的所有數據傳輸 - 甚至是拖拉機、割草機和拖車的組合 – 僅用一根電纜。除了實時過程數據之外，該網絡還可以攜帶HMI數據、安全數據和后視攝像頭中的視頻信號。POWERLINK的多主站功能使得自動駕駛設備能夠在控制自身和由牽引車控制之間實現切換 – 不必進行任何配置或重啟系統(tǒng)。
POWERLINK網絡能夠提供完全自由的拓撲結構?！靶切?、樹型、總線型或環(huán)型結構 – 或其組合 – 全都可以實現，無需進行任何網絡配置，”Taxer解釋道。由此帶來的模塊化使得你能夠在運行期間添加或刪除網段。尤其是當你在進行模塊化機械設計時，POWERLINK可以提供與最佳可用性相匹配的最大靈活性。
更為復雜的自動化解決方案按照慣例需要使用多個網絡和多個控制器，每個都有它自己的軟件。當然，所有這一切都必須進行協(xié)調和維護。然而，憑借POWERLINK的高數據傳輸速率和實時能力，你在一個應用中只需要使用一個控制器。傳感器和執(zhí)行機構中的數據被實時發(fā)送至控制器，在那里進行處理并根據需要發(fā)送回。無論是集中式還是分布式控制架構都可以實現。
通過使用POWERLINK，你可以實現移動設備中的所有數據傳輸 - 甚至是拖拉機、割草機和拖車的組合 – 僅用一根電纜。
高機器可用性
“相比于其它基于以太網的現場總線，實現POWERLINK的成本非常低，”Taxer說道。沒有任何授權費用和專用硬件，而且 – 不必犧牲質量 – 成本節(jié)約實際上是伴隨著機器可用性的增加。高帶寬使你能夠在網絡上實施詳細的診斷或快速而可靠地執(zhí)行軟件更新。由于POWERLINK使用單幀協(xié)議，因此它幾乎不受EMC干擾。
包含安全
由于移動設備也要求符合歐盟機械指令，因此它往往需要擁有自己的安全應用?！皁penSAFETY對此非常完美，”Taxer說道。此開源安全協(xié)議可以結合POWERLINK使用，它并不需要有自己的網絡。安全相關數據可以通過POWERLINK網絡進行傳輸，與其它通信量無關。預認證達SIL 3 / PL e使得openSAFETY的實施變得格外便捷。