罗克韦尔基于EtherNet/IP的集成CIP运动控制解决方案

　　罗克韦尔自动化的基于EtherNet/IP的集成CIP运动控制技术，为制造商在单一网络上实现自动化－包含离散、过程、安全和运动控制铺平了道路。由于罗克韦尔自动化全新的中型架构系统组合支持基于EtherNet/IP的集成CIP运动控制，这些高级功能现在已被越来越多的业内受众所认可。

　　将集成的CIP运动控制加入到EtherNet/IP庞大的功能列表中，更加印证了此行业公认的通信协议正稳步成为许多世界领先的过程公司、机器制造商和最终用户的首要选择。

　　此外，由于罗克韦尔自动化全新的中型架构系统组合支持基于EtherNet/IP的集成CIP运动控制，这些高级功能现在已被越来越多的业内受众所认可。
       
　　自提出以太网的构想以来，以太网已经历了近40年的发展演变，它从未放慢发展的脚步。现在它变得更快、更加稳定，应用范围也越来越广泛。还开发出很多定制协议以在更广泛的领域发挥其功能。EtherNet/IP就是从中衍生出来的一种，由于遵守主要的以太网标准，正在引领行业发展的潮流。与其它工业以太网解决方案形成鲜明对比的是，它没有为了实现特定性能目标而忽略以太网模型中的某些元素。可是，修改后的方案需要使用专门的硬件、固件和软件才能处理应用中需要实时控制的部分，而这些并没有限制EtherNet/IP的部署。
     
　　凭借基于标准的以太网方案，EtherNet/IP已经跟上了核心协议的步伐，迅速发展并逐渐增强。由于EtherNet/IP遵守办公室环境中使用的以太网协议，它具有高度的灵活性，甚至能够在单一可扩展网络中运行整个生产或过程操作。利用车间与企业级之间的无缝数据交换，公司可以显著降低工程设计成本和部署/调试成本。
       
　　面向未来的资产
      
　　EtherNet/IP的最新进展之一是增加了集成CIP运动控制，引入该功能意味着公司可以在单一网络上处理自动化、离散、过程、安全和运动控制。这些主要的控制策略都可以通过可扩展的统一软件环境RSLogix 5000进行编程，使其更具吸引力。罗克韦尔自动化在全新的中型产品组合中引入这些功能，并将这种在大型系统安装中常见的控制解决方案应用于单一设备或系统中的单元层。
       
　　运动控制的单一架构方案在工业市场上颇受欢迎的原因有很多。从整体的角度来看，很多机器制造商和最终用户都不得不同时应对集成、安全、信息、诊断和可持续性等多种问题。往往会涉及很多供应商的设备的多种协议，最终这些供应商相互进行“沟通”并达成一致，尽管在实际性能和最终结果方面可以实现灵活性，但在成本和需要的工程设计工作方面不具备灵活性。
      
　　单一网络方案的简单性和功能性正是使EtherNet/IP极具吸引力的原因。而且，这种方案以未经修改和已经成熟的协议为基础，该协议过去、现在和未来都有非常强劲的发展势头，因此，投资EtherNet/IP是对面向未来资产的相当长期的承诺，从而有效地与更广泛的企业进行集成。
      
　　确定性控制
       
　　很多人都想问的问题是：“如果其它公司都需要修改以太网才能处理运动控制，为什么你们不需要？”多数竞争对手会将矛头指向速度，认为这是EtherNet/IP不适合运动控制应用的确定原因。然而实际上，EtherNet/IP处理运动控制命令的方式驳斥了这一错误观点。
      
　　开放设备网供应商协会(ODVA)，简而言之就是支持基于通用工业协议(CIP)、DeviceNet、EtherNet/IP、CompoNet和ControlNet的网络技术的组织。通常情况下，多轴运动控制使用基于事件的同步，这就需要在整个网络中有计划地、绝对严格地传递对时间要求苛刻的循环数据。精确的速度和/或位置控制要求循环数据的抖动应小于1μs。但是以太网的CSMA/CD数据层不能传递抖动小于1μs的数据。
      
　　这种确定性问题可能导致未经修改的标准以太网无法实现运动控制，但是ODVA使用未经修改的标准以太网和TCP/UDP/IP，通过EtherNet/IP克服了这一限制，无需对以太网四个较低的层级做任何修改。
       
　　具有CIP运动控制功能的EtherNet/IP通过改变确定性策略解决了此问题。它消除了网络基础架构中严格的确定性要求，并将处理实时控制所需的实时信息交托给终端设备。
     
　　因此，具有CIP运动控制功能的EtherNet/IP就可以使用未经修改的标准以太网为闭环驱动操作传递所需的高性能、确定性控制。优于200ns的时钟同步可轻松实现，从而满足多数苛刻的运动控制应用的需求。因为终端设备中的时钟严格同步，而且消息中的信息都带有时间戳，所以消息接收期间少量的抖动无关紧要。具有CIP运动控制功能的EtherNet/IP允许100个轴与1ms的网络更新速率相协调。
        
　　虽然竞争对手仍然坚持认为1ms比不上他们所能提供的最快速度，但在实际应用中，运动控制解决方案驱动的设备会产生机械限制/惯性，即使再快的更新速率也没有任何意义。在包装或贴标等终端应用中可能存在这种情况；在这些实例中，1ms就能满足要求，对于多数运动控制应用也的确如此。
             
　　使用基于EtherNet/IP的解决方案实现运动控制具有很多优势，在满足更广泛的系统和企业需求的同时，也必须考虑这些优势。可扩展性、灵活性、无缝集成、单一操作环境和集成架构协同工作，使这一方案极具吸引力，不仅对于运动控制，对于机器和过程控制也具有广泛的意义。
     
　　而且，由于现有商用技术的充分利用，用户和设备供应商可轻松地向千兆位以太网升级，因此面向未来就显得尤为重要。
       
　　只有具有CIP运动控制的EtherNet/IP，才能通过“标准”以太网满足确定的、实时的闭环运动控制要求，并且完全符合包括IEEE802.3和TCP/IP在内的以太网标准。基于EtherNet/IP的集成CIP运动控制这一技术为制造商在单一网络上实现自动化－包含离散、过程、安全和运动控制铺平了道路。

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