如何以經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方式將 EtherNet/IP,、EtherCAT 和 PROFINET 添加到自動(dòng)化工廠
2021-12-08
來源:電子創(chuàng)新網(wǎng)
還記得科幻電影中曾有一個(gè)場(chǎng)景顯示由人工智能管理的全自動(dòng)工廠嗎?現(xiàn)在就有這樣的工廠,!
自主工廠依賴于各個(gè)組件(如運(yùn)動(dòng)控制器和機(jī)器人)之間的實(shí)時(shí)通信,而且這種通信必須實(shí)時(shí)進(jìn)行,。例如,,100 英尺外的可編程邏輯控制器 (PLC) 向機(jī)器人發(fā)送的運(yùn)動(dòng)命令如果出現(xiàn)延遲,則可能會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷,。
基于以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)通信協(xié)議的進(jìn)步已經(jīng)解決了這個(gè)問題,。這些協(xié)議使工廠內(nèi)連接大型設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r(shí)相互通信,同時(shí)還提供足夠的帶寬將診斷和控制數(shù)據(jù)發(fā)送到云端,。
但有一個(gè)問題,;盡管有很多實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議為這種通信提供便利,但不同的協(xié)議不能互相兼容,。因此,,即使兩臺(tái)設(shè)備都使用以太網(wǎng)連接,其中設(shè)置為通過一種實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行通信的設(shè)備也無法輕易接受另一臺(tái)使用不同協(xié)議的設(shè)備,。這里有兩個(gè)問題:您的設(shè)備應(yīng)該支持哪種協(xié)議,?您是否可以啟用多種協(xié)議?
觀看我們的多協(xié)議演示:了解如何將 Sitara 評(píng)估模塊連接到三個(gè)常見的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)
支持多協(xié)議系統(tǒng)的挑戰(zhàn)
工業(yè)市場(chǎng)大多數(shù)采用三種主要的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議:Profinet,、EtherNet/IP 和 EtherCAT,。選擇這三個(gè)中的一個(gè)通常比較安全,但在傳統(tǒng)的 ASIC 設(shè)置中,,單協(xié)議和多協(xié)議支持各有優(yōu)缺點(diǎn),,如表 1 所列,。
表1:采用多個(gè) ASIC 時(shí)單協(xié)議與多協(xié)議注意事項(xiàng)
通過 Sitara?處理器減少您的硬件投資
很明顯,從商業(yè)角度而言,,支持多協(xié)議是正確的選擇,,但對(duì)于每個(gè)人來說,在從工程到采購(gòu)的整個(gè)周期內(nèi)實(shí)施多協(xié)議解決方案可能變得成本高昂且容易出現(xiàn)問題,。圖 1 顯示了一家公司使用各種 ASIC 支持多種協(xié)議的流程,。您可以看到,每個(gè)以太網(wǎng)解決方案都需要多個(gè)器件來制作通信模塊,,從而導(dǎo)致在創(chuàng)建各種庫(kù)存單位 (SKU) 時(shí)更加復(fù)雜,。
圖1:多協(xié)議支持的傳統(tǒng)流程
此流程可能讓許多工廠設(shè)備制造商難以在其產(chǎn)品上啟用多種協(xié)議。而如今,,可以使用支持多協(xié)議的器件(例如 Sitara 處理器)連接到多個(gè)協(xié)議,。 Sitara 處理器(如 AMIC110)在單個(gè)設(shè)計(jì)中支持多種協(xié)議,克服了設(shè)計(jì)多協(xié)議環(huán)境的潛在挑戰(zhàn),,提供了另一種方法來設(shè)計(jì)支持各種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的工廠設(shè)備,。Sitara 器件憑借其優(yōu)勢(shì),可簡(jiǎn)化創(chuàng)建各種 SKU 的流程,,如圖 2 所示,。
圖2:通過 Sitara 處理器實(shí)現(xiàn)多協(xié)議流程
借助集成在每個(gè)處理器的工業(yè)通信子系統(tǒng),您能夠?yàn)槎喾N SKU 創(chuàng)建單一的硬件設(shè)計(jì),。您只需將新圖像加載到處理器上,,以便將電路板連接到新網(wǎng)絡(luò)。這種方法不僅可以降低您的系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本,,還可以提供以下優(yōu)勢(shì):
在幾分鐘內(nèi)將庫(kù)存從一種協(xié)議重新分配到另一種協(xié)議,,以滿足突然的需求變化。
硬件采購(gòu)減少到一家供應(yīng)商,。
大幅降低倉(cāng)庫(kù)管理的復(fù)雜性,。
單一硬件設(shè)計(jì)可滿足多個(gè)市場(chǎng)的需求。
在本視頻中,,我們創(chuàng)建了一組演示,,展示如何使用單個(gè) Sitara AMIC110 工業(yè)通信引擎連接到 Profinet、EtherNet/IP 或 EtherCAT 網(wǎng)絡(luò),。
立即下載軟件并在我們的評(píng)估模塊上運(yùn)行這些演示,。
結(jié)語(yǔ)
Sitara AMIC110 處理器是一款入門級(jí)器件,能夠以低成本實(shí)現(xiàn)高度集成并簡(jiǎn)化開發(fā)和倉(cāng)庫(kù)管理流程,,單件價(jià)格僅為 4 美元,。借助一種通過了各種協(xié)議的符合性測(cè)試的工業(yè)級(jí)解決方案,Sitara 處理器實(shí)現(xiàn)了對(duì) Profinet 等時(shí)實(shí)時(shí) (IRT)、Profinet RT,、EtherNet/IP 和 EtherCAT 的支持,。
其他資源
通過以下白皮書,了解有關(guān)每種協(xié)議的更多信息:
TI Sitara 處理器上的 Profinet,。
TI Sitara 處理器上的 EtherNet/IP,。
Sitara 處理器上的 EtherCAT。
閱讀應(yīng)用報(bào)告“Sitara 處理器支持的工業(yè)通信協(xié)議”,,了解如何授權(quán)每個(gè)協(xié)議棧用于生產(chǎn),。
關(guān)于德州儀器(TI)
德州儀器(TI)(納斯達(dá)克股票代碼:TXN)是一家全球性的半導(dǎo)體公司,致力于設(shè)計(jì),、制造,、測(cè)試和銷售模擬和嵌入式處理芯片,用于工業(yè),、汽車,、個(gè)人電子產(chǎn)品、通信設(shè)備和企業(yè)系統(tǒng)等市場(chǎng),。我們致力于通過半導(dǎo)體技術(shù)讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)實(shí)用,,創(chuàng)造一個(gè)更美好的世界。如今,,每一代創(chuàng)新都建立在上一代創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上,,使我們的技術(shù)變得更小巧、更快速,、更可靠、更實(shí)惠,,從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,,這就是工程的進(jìn)步。這正是我們數(shù)十年來乃至現(xiàn)在一直在做的事,。