組織
ODVA 是由全球自動化先進(jìn)企業(yè)組成的一個國際性組織。ODVA與其會員一起，共同提供對通用工業(yè)協(xié)議(CIP)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持。這些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括：DeviceNet、EtherNet/IP、CompoNet、ControlNet，以及由CIP擴(kuò)展而來的CIP安全(CIP Safety)、CIP同步(CIP Sync)和CIP運(yùn)動控制(CIP Motion)。ODVA 負(fù)責(zé)管理這些開放性技術(shù)的發(fā)展，并且提供相關(guān)的工具、培訓(xùn)以及組織市場推廣活動來幫助使用CIP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的制造商和用戶。
另外，ODVA提供的一致測試可以幫助開發(fā)商確定其產(chǎn)品滿足規(guī)范要求，并能夠運(yùn)行于多供應(yīng)商的系統(tǒng)中。ODVA 同時積極參與標(biāo)準(zhǔn)組織的活動，以推動開放性通信標(biāo)準(zhǔn)的快速發(fā)展。
1.1 ODVA的活動
ODVA 負(fù)責(zé)管理通用工業(yè)協(xié)議(CIP)開放網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并通過提供工具、培訓(xùn)與市場活動幫助制造商和用戶加深了解并掌握應(yīng)用。
另外，ODVA提供一致性測試，檢查產(chǎn)品是否符合CIP網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，從而確保這些產(chǎn)品能夠相互兼容。在多供應(yīng)商系統(tǒng)中，符合規(guī)范是CIP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間實現(xiàn)互操作性的關(guān)鍵所在。
1.1.1標(biāo)準(zhǔn)制定
ODVA管理網(wǎng)絡(luò)規(guī)范并提供一致性測試，確保產(chǎn)品建立于這些規(guī)范，并能在多供應(yīng)商的系統(tǒng)中運(yùn)行。
ODVA的特別興趣小組(SIG)在合作的環(huán)境中一同工作，創(chuàng)建工作計劃，制定增強(qiáng)規(guī)范、指南和建議。興趣小組對他們協(xié)同工作的產(chǎn)品投票，這是由ODVA關(guān)于知識產(chǎn)權(quán)的政策和ODVA工作組參與協(xié)議來管理的。
一旦工作完成，由SIG批準(zhǔn)，它被提交給ODVA技術(shù)評審委員會(TRB)評審或批準(zhǔn)。
該TRB通過批準(zhǔn)SIG的工作計劃，以及對規(guī)范的更改或添加來管理CIP網(wǎng)絡(luò)規(guī)范的修訂和增強(qiáng)。
1.1.2 認(rèn)證
由ODVA管理的規(guī)范，提供給有能力制造產(chǎn)品的供應(yīng)商，能與其他廠商的產(chǎn)品實現(xiàn)互操作;同時也提供給用戶，使用戶選擇的產(chǎn)品能在多供應(yīng)商系統(tǒng)中具有互操作的能力。規(guī)范確保了對給定設(shè)備類型的公共網(wǎng)絡(luò)接口。為了實現(xiàn)多廠商設(shè)備的互聯(lián)互通，產(chǎn)品符合這些規(guī)范是必不可少的。
ODVA監(jiān)督產(chǎn)品是否符合CIP網(wǎng)絡(luò)規(guī)范。 ODVA用兩種方式完成這種監(jiān)督。首先，每個供應(yīng)商要簽署ODVA技術(shù)使用協(xié)議或為他們打算制造、獲得、出售或已售產(chǎn)品的技術(shù)條款。在簽署協(xié)議時，供貨商同意遵從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范，并承諾一組用戶職責(zé)。其次，ODVA的一致性測試提供了CIP產(chǎn)品與廠商無關(guān)的保證，確保生產(chǎn)的產(chǎn)品符合ODVA的規(guī)范。
1.1.3 供應(yīng)商培訓(xùn)
ODVA每年在世界各地舉行各種培訓(xùn)課程和研討會，來幫助CIP網(wǎng)絡(luò)的供應(yīng)商和用戶。按照日期、題目和會員要求，可以有以下選項：
● 供應(yīng)商培訓(xùn);
● 用戶培訓(xùn);
● 請教專家。
1.1.4 行業(yè)媒體
ODVA為CIP技術(shù)的用戶和供應(yīng)商出版幾種類型的出版物。出版物按主題分為以下幾類：
● CIP網(wǎng)絡(luò)規(guī)范;
● CIP安全庫;
● CompoNet庫;
● 一致性文檔;
● ControlNet庫;
● DeviceNet庫;
● EtherNet / IP庫;
● 法律協(xié)議和文件(工作組參與，使用條款，等等);
● 政策或規(guī)程;
● 技術(shù)規(guī)范;
● CIP優(yōu)勢通訊;
● Net Gazette雜志(會員專用)。
1.2 ODVA社區(qū)
ODVA 是由全球自動化領(lǐng)先企業(yè)組成的一個國際性組織。ODVA與其會員一起，共同提供基于通用工業(yè)協(xié)議(CIP)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持. 這些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前包括EtherNet/IP、DeviceNet、CompoNet和 ControlNet -- 以及主要由CIP延伸出來的CIP安全(CIP Safety)、CIP運(yùn)動控制(CIP Motion)及CIP同步(CIP Sync)。ODVA管理著這些開放性技術(shù)，并通過提供工具、培訓(xùn)和市場活動來幫助制造商和用戶深入了解CIP網(wǎng)絡(luò)。
另外，ODVA提供一致性測試來幫助開發(fā)商確定其產(chǎn)品可與此標(biāo)準(zhǔn)的多家供應(yīng)商系統(tǒng)兼容。ODVA同時積極參與標(biāo)準(zhǔn)化組織及公共活動，以推動開放性通信標(biāo)準(zhǔn)的快速發(fā)展。
1.2.1會員名冊
歡迎訪問ODVA的成員目錄。
ODVA成員可以登錄并查找指定的代表處和他們的聯(lián)系信息。查詢網(wǎng)頁見下圖：
1.2.2 官員?董事會
如需通過電子郵件與任何官員或董事會成員聯(lián)絡(luò)，請拷貝所需要的郵件地址到您電子郵件的發(fā)送欄，將其中的“at”換成“@”。
詳細(xì)內(nèi)容見網(wǎng)頁。
ODVA 的領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊為公司提供所需的業(yè)務(wù)及技術(shù)方面的專業(yè)知識和監(jiān)管，以維持該組織并助其達(dá)到未來的戰(zhàn)略目標(biāo)。
1.2.3 技術(shù)評審委員會
ODVA的技術(shù)評審委員會(TRB)負(fù)責(zé)ODVA的技術(shù)規(guī)范，以滿足在使用多供應(yīng)商系統(tǒng)中，提供開放、互操作工業(yè)通信技術(shù)的ODVA目標(biāo)。要通過電子郵件聯(lián)系TRB中的一員，請復(fù)制所需的電子郵件地址到你的電子郵件中，把“at”用符號“@”代替。
詳細(xì)內(nèi)容見網(wǎng)頁。
1.2.4特殊興趣小組(SIG)
特別興趣小組(SIG)是一些技術(shù)工作組，開發(fā)增強(qiáng)版ODVA規(guī)范，以及ODVA技術(shù)應(yīng)用的指南和建議。信譽(yù)良好的ODVA會員有資格參加這些SIG，還要服從會員類別的會員特權(quán)和特定SIG的參與要求。SIG由ODVA技術(shù)評審委員會(TRB)管理。TRB批準(zhǔn)SIG建立和工作計劃。一個SIG專注于某個特定行業(yè)或垂直市場、一個特定設(shè)備類型或網(wǎng)絡(luò)功能的特定領(lǐng)域。
目前活躍的特別興趣小組(SIG)有：
● 汽車;
● CIP分布式運(yùn)動控制;
● CIP安全;
● CIP系統(tǒng)架構(gòu);
● CompoNet;
● 一致性;
● 物聯(lián)DeviceNet;
● DeviceNet物理層;
● 能源應(yīng)用;
● 過程工業(yè)的EtherNet / IP;
● EtherNet / IP的基礎(chǔ)設(shè)施;
● EtherNet / IP的物理層;
● EtherNet / IP的系統(tǒng)架構(gòu);
● IO-Link的集成;
● 機(jī)械信息;
● Modbus的集成;
● 軌道交通;
● 半導(dǎo)體。
1.2.5 地域聯(lián)盟組(TAG)
ODVA全球會員為成員提供了充分參與ODVA工作組的權(quán)利，按照成員加入的會員類別具有自己的特權(quán)。ODVA提供給成員的一種工作組類型是地域聯(lián)盟組(TAG)。這種類型的工作組為成員提供了一種機(jī)制，在一個特定地理區(qū)域采用ODVA成員協(xié)同工作的優(yōu)點，由TAG支持特定地區(qū)，主要的目的是促進(jìn)廠商和用戶使用ODVA的技術(shù)。該TAG指導(dǎo)委員會，服從ODVA董事會的指導(dǎo)和同意，管理TAG的項目和活動。董事會批準(zhǔn)TAG的建立和每年的工作計劃。地理領(lǐng)域的TAG不能重疊。
當(dāng)前ODVA地域聯(lián)盟組(TAG)有：
● 歐洲，中東和非洲(EMEA);
● 日本;
● 韓國;
● 中國。
2. CIP的優(yōu)勢
共同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層是先進(jìn)通信和網(wǎng)絡(luò)集成的關(guān)鍵。通用工業(yè)協(xié)議(CIP)由ODVA進(jìn)行管理，提供了信息控制、多CIP網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)技術(shù)的完美集成。
CIP建立了一個與介質(zhì)無關(guān)的平臺，是一種可縮放和一致性架構(gòu)，實現(xiàn)了從工廠車間至整個企業(yè)的無縫通信。因此，CIP允許公司在多個網(wǎng)絡(luò)之間，將I/O控制、設(shè)備配置與數(shù)據(jù)收集集成起來。最終幫助企業(yè)減少工程量，節(jié)約時間和成本，同時還能使投資回報率最大化。
2.1 CIP的特性與收益
通用工業(yè)協(xié)議(CIP)包含了一組為制造自動化應(yīng)用而提供的信息和服務(wù)，包括控制、安全、同步、伺服、配置和信息。而且，它允許用戶將生產(chǎn)應(yīng)用與企業(yè)級的以太網(wǎng)集成。CIP受到世界各地數(shù)百家供應(yīng)商的支持，并且實現(xiàn)了與傳輸介質(zhì)無關(guān)，能夠為用戶提供貫穿整個生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)一通信架構(gòu)。CIP使今天的用戶真正受惠，使他們能夠在將來升級時保留其現(xiàn)存的自動化系統(tǒng)。
● I/O 控制、設(shè)備配置和數(shù)據(jù)收集的統(tǒng)一(協(xié)調(diào))集成;
● 多網(wǎng)絡(luò)的信息無縫傳輸;
● 無需增加成本、沒有復(fù)雜的橋接與代理的多層網(wǎng)絡(luò);
● 系統(tǒng)工程量、安裝及投運(yùn)的最小化投資;
● 可自由選擇性價比最高和頂尖級產(chǎn)品的自由，并有競爭力價格與低集成成本的保證;
● 為所有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)EtherNet/IP、DeviceNet、ControlNet和CompoNet提供單一的、與傳輸介質(zhì)無關(guān)的平臺。
2.2 快速開始
ODVA 為控制設(shè)備的用戶及供貨商，以及ODVA 的會員提供了快速進(jìn)階幫助，請選擇其中適合您的選項。
2.2.1 用 戶
使用下面的快速啟動鏈接導(dǎo)航至最常需要的CIP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的用戶資源。
● 購買規(guī)范;
● 在CIP供應(yīng)商目錄中找到產(chǎn)品;
● 培訓(xùn)和支持;
● 獲取幫助：請教專家。
2.2.2 供貨商
使用快速啟動鏈接查找資源CIP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)供應(yīng)商。
資源與管理工具：
● 成為授權(quán)供應(yīng)商;
● 在CIP供應(yīng)商目錄中尋找產(chǎn)品;
● 對ODVA的CIP供應(yīng)商目錄提交產(chǎn)品訂單;
● 獲取培訓(xùn)和支持;
● 成為ODVA的成員;
● 參加ODVA的活動;
● 找到ODVA的法律文件;
● 咨詢專家;
● 識別指南。
規(guī)范和開發(fā)工具：
● 尋找CompoNet分銷商(公共文件181);
● 尋找提供DeviceNet開發(fā)幫助的ODVA成員(在開發(fā)者工具下的供應(yīng)商目錄);
● 尋找提供EtherNet/ IP開發(fā)幫助的ODVA成員(在開發(fā)者工具下的供應(yīng)商目錄);
● 獲取軟件/免費軟件;
● 訂購CompoNet工具包(對于IP20或IP54環(huán)境);
● 訂購一致性測試;
● 訂購規(guī)范;
● 購買一個供應(yīng)商ID(在規(guī)范訂購表上完整步驟#6);
● 閱讀EtherNet / IP的開發(fā)者指南(公共文件213)。
2.2.3 會 員
如何成為ODVA注冊用戶?
在ODVA會員公司中的職員以及需要進(jìn)入ODVA網(wǎng)頁上那些僅對會員開放的區(qū)域的人員須提交一份注冊申請。所有注冊用戶在成為正式注冊用戶前必須簽署并提交(傳真)一份特別興趣小組、聯(lián)合特別興趣小組或區(qū)域聯(lián)盟組的參加協(xié)議表格。注冊用戶還必須仔細(xì)閱讀ODVA公布在注冊區(qū)域的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)條款。
2.3 ODVA的技術(shù)
ODVA 相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中包括DeviceNet、EtherNet/IP、CompoNet和 ControlNet，他們均基于通用工業(yè)協(xié)議(CIP)。作為一種單一的，為諸多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所共享且與傳輸介質(zhì)無關(guān)的平臺，CIP 能夠提供開放式網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)所必需的互操作性和互換性。
ODVA 網(wǎng)絡(luò)拓展技術(shù)：CIP 安全(CIP Safety)、CIP 同步(CIP Sync)和CIP 運(yùn)動控制(CIP Motion)能夠提供最簡單的手段，將安全、同步及運(yùn)動控制應(yīng)用集成在同一個企業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲小?/FONT>
2.3.1 CIP
今天的制造業(yè)要求在同一平臺上實現(xiàn)互操作，也就是實現(xiàn)真正意義上的與傳輸介質(zhì)無關(guān)。制造業(yè)主們選擇通用工業(yè)協(xié)議(CIP)技術(shù)是因為它的優(yōu)勢：成熟可靠、符合工業(yè)要求，并且它是一種遠(yuǎn)景可靠的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
CIP網(wǎng)絡(luò)提供給用戶的最重要的優(yōu)點是無縫橋接與路由，這些優(yōu)點在最大程度上保障了用戶的投資。從某一個CIP網(wǎng)絡(luò)，如DeviceNet，發(fā)送一組信息至另一CIP網(wǎng)絡(luò)，如EtherNet/IP，無需應(yīng)用層描述，意味著用戶能夠在已有的組態(tài)中加入額外的更新信息，配置成集診斷、預(yù)測以及IT應(yīng)用在內(nèi)的自動化系統(tǒng)。
ODVA的擴(kuò)展協(xié)議 CIP Safety、CIP Sync和 CIP Motion使安全、時間同步及運(yùn)動控制應(yīng)用在DeviceNet、EtherNet/IP等網(wǎng)絡(luò)中完美結(jié)合。
2.3.2 CIP技術(shù)概述
CIP 使用目標(biāo)模型的方法來設(shè)計網(wǎng)絡(luò)兼容設(shè)備。這種方法包括數(shù)據(jù)尋址方法及信息交換規(guī)則，適用于網(wǎng)絡(luò)中的每個數(shù)據(jù)以及每個數(shù)據(jù)包。它同時還包含一組通用的完整的集控制、設(shè)置和包括了內(nèi)在控制和外在信息的數(shù)據(jù)采集于一體的服務(wù)套件。CIP 設(shè)備行規(guī)幫助確認(rèn)那些來自不同供貨商的同類產(chǎn)品，實現(xiàn)互操作性和互換性。
CIP 目標(biāo)模型
CIP 是一種位于頂層的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪繕?biāo)導(dǎo)向協(xié)議。每個CIP目標(biāo)都有屬性(數(shù)據(jù))、服務(wù)(命令)、連接和行為(屬性值和服務(wù)的關(guān)系)。CIP 包含了一個擴(kuò)展的目標(biāo)庫來支持多用途網(wǎng)絡(luò)通訊，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如文件傳輸和典型自動化功能，如模擬/數(shù)字的輸入輸出設(shè)備，HMI，運(yùn)動控制和位置反饋。
提供互操作性，就是相同的目標(biāo)或目標(biāo)群實現(xiàn)兩個或更多設(shè)備間的相同行為。一組目標(biāo)在一個設(shè)備中運(yùn)用就是我們提到的設(shè)備“目標(biāo)模型”。
CIP 的目標(biāo)模型是基于生產(chǎn)者--消費者(producer-consumer)的通訊模式。它通過在發(fā)送設(shè)備(生產(chǎn)者)和多個接受設(shè)備(消費者)之間的無需多次數(shù)據(jù)傳輸而只需多目標(biāo)的單一信息源的應(yīng)用信息交換，來提供比單一源目標(biāo)模型更有效的網(wǎng)絡(luò)資源應(yīng)用。
設(shè)備描述
為了使多個設(shè)備供貨商組成的CIP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互操作性要求，CIP定義標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)組為“設(shè)備描述”(“設(shè)備行規(guī)”)。除在設(shè)備內(nèi)實現(xiàn)設(shè)置目標(biāo)外，設(shè)備描述指定了設(shè)置選項和輸入輸出數(shù)據(jù)格式.設(shè)備可實現(xiàn)某一標(biāo)準(zhǔn)描述響應(yīng)所有相同命令和在相同描述下執(zhí)行同一網(wǎng)絡(luò)操作。
2.3.3 CIP安全(CIPSafety)
CIP安全允許安全裝置在相同CIP網(wǎng)絡(luò)上與標(biāo)準(zhǔn)的控制設(shè)備共存，即可以有也可以沒有安全PLC。在這種環(huán)境下，安全傳感器可以與變頻器、標(biāo)準(zhǔn)PLC、安全控制器及接近開關(guān)一起運(yùn)行。不管設(shè)備如何組合使用，安全控制回路的完整性不受到任何標(biāo)準(zhǔn)控制設(shè)備的影響。
CIP安全使你在工廠中的同一網(wǎng)絡(luò)自動安全，該網(wǎng)絡(luò)可用于標(biāo)準(zhǔn)控制，從而降低了工程設(shè)計、安裝和培訓(xùn)成本，改進(jìn)了診斷功能，并增加了結(jié)構(gòu)上的靈活性。
● 易于安裝;
● 降低成本;
● 分布式安全功能;
● 高級診斷;
● 設(shè)備熱更換;
● 繼承的橋接和路??由功能;
● 使用CIP的多鏈接網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時，安全設(shè)備的數(shù)量幾乎沒有上限;
● 根據(jù)IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)證的安全完整性等級為SIL3;
● 支持EtherNet / IP，DeviceNet或任何未來的CIP網(wǎng)絡(luò)。
CIP安全的端至端協(xié)議確保了到端節(jié)點的安全--而非網(wǎng)橋、路由器、或者中間節(jié)點。這種設(shè)計確保了用標(biāo)準(zhǔn)、易于配置的通信設(shè)備代替了昂貴、維護(hù)困難的認(rèn)證網(wǎng)關(guān)，從而降低了安裝、培訓(xùn)和維護(hù)時間。多個網(wǎng)絡(luò)安全段的可擴(kuò)展集成縮短了回路閉合時間和加強(qiáng)了安全隔離區(qū)域。
2.3.4 CIP同步(CIP Sync)
CIP同步是一種對CIP的時間同步擴(kuò)展，基于并完全符合IEEE-1588標(biāo)準(zhǔn)，即網(wǎng)絡(luò)測量和控制系統(tǒng)的精確時鐘同步協(xié)議。
CIP同步為需要事件順序、分布式運(yùn)動控制等高度分布式應(yīng)用，提供了所需的增加控制協(xié)調(diào)，這里，設(shè)備的絕對時間同步是至關(guān)重要的。
CIP同步為運(yùn)動控制構(gòu)成了EtherNet / IP的“時間同步分布式控制”心臟。在這種方法中，時間戳數(shù)據(jù)包輕松達(dá)到循環(huán)數(shù)據(jù)傳遞少于1μs抖動的嚴(yán)格要求。 CIP同步的時間同步服務(wù)為在時間同步分布式控制使用數(shù)據(jù)包時間戳提供了分布式時間參考。它們還允許跨分布式節(jié)點的同步服務(wù)。
完全符合IEEE 802.3使CIP同步提供了眾多的性能優(yōu)勢：
● 標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)組件(例如，芯片，交換機(jī)和路由器)降低系統(tǒng)成本與高容量，商業(yè)可用性;
● 網(wǎng)絡(luò)不必要被調(diào)度;
● 包的大小和內(nèi)容可以動態(tài)改變，允許狀態(tài)或命令數(shù)據(jù)的動態(tài)包含或刪除，以及動態(tài)驅(qū)動運(yùn)行模式的改變;
● 任何以太網(wǎng)IEEE 802.3兼容設(shè)備可以駐留在網(wǎng)絡(luò)上，不需特殊的交換機(jī)或網(wǎng)關(guān);
● 兼容標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如星型和主干/支線型;
● 性能升級到1千兆位/秒和1萬兆位/秒，對用戶和設(shè)備供應(yīng)商是很容易實現(xiàn)的。
2.3.5 CIP運(yùn)動控制(CIP Motion)
CIP運(yùn)動控制，是對CIP(通用工業(yè)協(xié)議)的一種擴(kuò)展，使EtherNet/ IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與其他工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)不同。只有EtherNet/ IP與CIP運(yùn)動控制技術(shù)相結(jié)合才滿足了的確定性、實時性的要求，用“標(biāo)準(zhǔn)”的、未經(jīng)修改的以太網(wǎng)實現(xiàn)了閉環(huán)運(yùn)動控制，解決方案完全符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，包括IEEE 802.3和TCP / IP。
用CIP運(yùn)動控制技術(shù)的EtherNet / IP為多軸和分布式運(yùn)動控制提供了一種開放、高帶寬、高性能解決方案。 CIP運(yùn)動控制通過定義該技術(shù)的應(yīng)用行規(guī)完成此功能。這些行規(guī)設(shè)計允許位置、速度和轉(zhuǎn)矩環(huán)在一個驅(qū)動器內(nèi)設(shè)置。加上ODVA的CIP同步技術(shù)的強(qiáng)大功能–符合IEEE-1588標(biāo)準(zhǔn)的精密時鐘同步，其也映射到CIP對象模型--可以協(xié)調(diào)多個軸，用于精確同步運(yùn)動控制。
使用CIP運(yùn)動控制的EtherNet/ IP是一個可擴(kuò)展和全面的解決方案，為通用目的和使用相同行規(guī)的運(yùn)動控制驅(qū)動器提供了一個公共應(yīng)用接口和服務(wù)。該技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)完全兼容，如星型和主干/支線性。
多軸運(yùn)動控制通常使用基于事件的同步，這需要調(diào)度的、跨網(wǎng)關(guān)鍵時間循環(huán)數(shù)據(jù)的絕對硬傳遞。循環(huán)數(shù)據(jù)的抖動時間小于1μs是精確速度和/或位置控制所必須的，但以太網(wǎng)的CSMA / CD數(shù)據(jù)層沒有能力提供小于1μs抖動的傳遞數(shù)據(jù)。
這個確定性應(yīng)該解決了標(biāo)準(zhǔn)、無改動的以太網(wǎng)不能用于運(yùn)動控制的問題， ODVA已經(jīng)用??EtherNet / IP克服了這個限制– 對以太網(wǎng)的低4層不做任何改變-- 使用標(biāo)準(zhǔn)的、未經(jīng)修改的以太網(wǎng)和TCP / UDP / IP。
使用CIP運(yùn)動控制的EtherNet / IP通過改變確定性策略解決了這個問題。它從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施消除了嚴(yán)格確定性的要求，并委托終端設(shè)備提供必要的定時信息處理應(yīng)用的實時控制需要。
使用CIP運(yùn)動控制的EtherNet / IP可因此帶來閉環(huán)驅(qū)動操作需要的高性能、確定性控制，而使用標(biāo)準(zhǔn)的、未經(jīng)修改的以太網(wǎng)。優(yōu)于200納秒的時鐘同步可以容易地實現(xiàn)，滿足了最苛刻的運(yùn)動控制應(yīng)用的需求。因為在終端設(shè)備的時鐘是緊密同步的，并在該消息中的信息有時間標(biāo)記，在該消息接收時的少量抖動是不重要的。
使用CIP運(yùn)動控制的EtherNet / IP可以用1ms的網(wǎng)絡(luò)更新對100個軸進(jìn)行協(xié)調(diào)。
3.應(yīng)用
3.2汽車制造
應(yīng)用
在印度浦那的查坎(Chakan)，一家市場領(lǐng)先的汽車制造商用最新技術(shù)設(shè)備建立了一座現(xiàn)代化綠色工廠。工廠的中心是電動單軌系統(tǒng)(EMS)傳送帶，旨在沿著流水線，為車輛從一個工作站到另一個工作站提供可靠、安全、安靜、高效的運(yùn)輸。EMS貫穿整個總裝車間的修剪、底盤和總裝(TCF)生產(chǎn)線。在該工廠中生產(chǎn)的輕卡由一條無線EMS傳送帶輸送。TCF線被認(rèn)為是生產(chǎn)最后的階段，把其中一些組件，如風(fēng)擋玻璃和座椅，以及運(yùn)行組件，如發(fā)動機(jī)和車輪安裝到車身上。
控制和通信自動化
通過項目的咨詢、指定和規(guī)劃，該業(yè)主與閆特拉(Yantra)自動化(該公司是羅克韋爾自動化在印度最大的分銷商之一)和系統(tǒng)集成公司-- 精密自動化與機(jī)器人印度有限公司( PARI)一起合作。該團(tuán)隊密切合作，為這一復(fù)雜項目提供了最佳整體解決方案。
這是一個新的綠色工廠，并沒有受工廠中老單軌系統(tǒng)的限制和約束。為此，他們設(shè)計出一個復(fù)雜的系統(tǒng)，達(dá)到了項目的目標(biāo)和對制造商的承諾，實現(xiàn)了靈活和精益制造。該項目有以下特點：
● 消除了使用剛性銅母線和刷型集電極對EMS輸送機(jī)的通信擔(dān)憂;
● 優(yōu)化了EMS傳送帶的可靠性和正常運(yùn)行時間;
● 與可編程自動化控制器(PAC)和輸入/輸出(I/ O)模塊實時通信，增強(qiáng)了輸送控制;
● 最終，為管理EMS車輛輸送機(jī)實現(xiàn)了最佳的響應(yīng)時間。
來自閆特拉自動化公司的阿賈伊?庫爾卡尼(Ajay Kulkarni)和馬尼什?薩尼(Manish Sahni)，為組裝生產(chǎn)線設(shè)計了一個復(fù)雜的無線通信系統(tǒng);在這個大型項目中包括了多個輸送車沿架空電動單軌系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)動。總之，該團(tuán)隊選中了由ProSoft公司支持的羅克韋爾自動化無線以太網(wǎng)通信控制解決方案。
挑戰(zhàn)：在整個工廠中，創(chuàng)建每臺運(yùn)送車和該控制器之間無縫和可靠的通信。
實施
帕里(PARI)委任為該特定裝配線的設(shè)計和實施。帕里是一個交鑰匙的集成公司，在印度專門為汽車工業(yè)進(jìn)行由高到低傳送帶系統(tǒng)、機(jī)器人、控制和通信自動化的設(shè)計。
帕里設(shè)計了完整的整車裝配生產(chǎn)線，在實時的EtherNet / IP控制網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，在車間采用了數(shù)臺羅克韋爾自動化的ControlLogix PAC和配套的外圍設(shè)備，包括I/ O和變頻器。使用ProSoft公司工業(yè)熱點無線電，可以無縫支持羅克韋爾的控制和通信接口，另外操作也非常方便。
為了給裝配的不同階段輸送車輛，EMS輸送機(jī)的運(yùn)動通過無線EtherNet / IP網(wǎng)絡(luò)處理。該控制系統(tǒng)包括一個在傳送帶上的ControlLogix PAC，和一個為車身配合在引擎蓋板系統(tǒng)上的ControlLogix PAC。傳送帶PAC硬連線兩個ProSoft公司的主站無線電，而發(fā)動機(jī)蓋板PAC硬連線第三個主站無線電。傳送帶PAC以無線方式與沿EMS 的33個輸送機(jī)連接，而發(fā)動機(jī)蓋板PAC與3臺引擎輸送機(jī)無線方式連接。每個獨立的EMS輸送機(jī)具有本地控制盤和羅克韋爾自動化的I/O、變頻器(VFD)和ProSoft公司接入點充當(dāng)中繼器，建立主控制盤設(shè)備和它們各自PAC之間的無線通信。輸送機(jī)無線電互相通信以及與主無線的通信。
這個EMS應(yīng)用為時間關(guān)鍵性應(yīng)用，所以每個中繼無線與上層主站無線電在任何時候都要保持連接，以避免當(dāng)通信從一個主站切換到另一個主站，且輸送機(jī)在運(yùn)動時交換機(jī)的延遲。每臺傳送帶PAC的主站無線電有兩個全向天線，帶分路器來處理多徑衰落影響。該架構(gòu)完全支持輸送機(jī)的無縫漫游。
結(jié)果
調(diào)試期間，通過增加另一個主站無線電和提升它們的位置，解決了視線的問題，這個系統(tǒng)現(xiàn)在能夠提供EMS輸送機(jī)和裝配車間PAC之間的實時通信–包括傳送帶運(yùn)動控制的實時I/O狀態(tài)。為發(fā)動機(jī)的平滑蓋板，該系統(tǒng)還可以實現(xiàn)底座發(fā)動機(jī)手推車和架空EMS輸送機(jī)之間的無線同步。
柔性結(jié)構(gòu)允許每臺車輛輸送機(jī)的獨立操作，使輸送機(jī)能夠根據(jù)傳送帶路徑上的位置為不同速度編程。傳送帶速度可在過程區(qū)、中轉(zhuǎn)區(qū)、直線和曲線區(qū)、手動速度區(qū)、緩慢和停止區(qū)無縫切換。垂直電梯極限開關(guān)允許為高程變化斜升和斜降速度，確保上線輸送機(jī)的安全。在傳送帶緩沖器可基于現(xiàn)行的生產(chǎn)拉動系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。
通過選擇該無線網(wǎng)絡(luò)，制造商能夠獲得很多收益，其中包括：
● 獲得了實時控制EMS傳送帶和引擎蓋板輸送機(jī)的能力，變頻器與引擎蓋板輸送機(jī)的同步;
● 消除了通信電纜的復(fù)雜布線/接線和槽架;
● 消除了用于通信的額外母線和相關(guān)的復(fù)雜通信接口;
● 獲得了PAC和I/O之間無縫、可靠的通信;
● 為更好的掃描時間管理，在每個EMS輸送機(jī)上所有的I/O獲得了確定性。
未來
該項目在2009年11月開始運(yùn)行。從那時起，制造商已經(jīng)看到增加的正常運(yùn)行時間，產(chǎn)量的可靠性和一致性，實現(xiàn)了對精益生產(chǎn)的承諾。隨著羅克韋爾自動化控制和ProSoft公司通信解決方案的成功，五個類似的應(yīng)用，包含EMS輸送帶系統(tǒng)和車輛裝配車間的材料處理系統(tǒng)現(xiàn)正在安裝之中。
3.2鐵路建設(shè)
背景
意鐵(Italferr)是意大利領(lǐng)先的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施公司，在意大利和國外運(yùn)營傳統(tǒng)、高速或者城市軌道系統(tǒng)。公司的活動還延伸到其他運(yùn)輸系統(tǒng)，以及所有相關(guān)工程領(lǐng)域。在最近的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施項目中，意鐵找到羅克韋爾自動化，幫助其解決所需的安全隧道接地系統(tǒng)。
該公司設(shè)計和協(xié)調(diào)所有與技術(shù)系統(tǒng)相關(guān)(鐵路線路供電，安全設(shè)施，軌道交通和電信的控制和監(jiān)測系統(tǒng))的工程活動，在歐洲為高速軌道和互操作性，提供設(shè)施的功能、開車和調(diào)試。
意鐵也是意大利第一個被認(rèn)可作為檢驗機(jī)構(gòu)的分包組織。通過專用結(jié)構(gòu)，它執(zhí)行驗證(確認(rèn))民用工程項目及相關(guān)的工藝設(shè)備制造、內(nèi)部開發(fā)。
挑戰(zhàn)
新奧爾泰 --法爾科納拉線建設(shè)的設(shè)計和控制是意大利國家鐵路集團(tuán)委托意鐵的最苛刻項目。職權(quán)范圍的一部分還包括了加強(qiáng)和發(fā)展主要城市的鐵路樞紐。
奧爾泰-- 法爾科納拉主線是意大利鐵路網(wǎng)的橫線之一。延長了意大利半島的中部，它連接羅馬-- 佛羅倫薩主線和亞得里亞海的主線，通過中央亞平寧山脈。
這項工作包括分階段鋪軌，對現(xiàn)有線加倍(部分在側(cè)面，部分沿改進(jìn)路線)，對相關(guān)設(shè)施技術(shù)升級。這項工作的根本目的是要提高基礎(chǔ)設(shè)施的能力，提高主線的性能，提高傳輸流量，增加旅客的鐵路出行，并節(jié)約運(yùn)行成本。
升級的一部分包括法布里亞諾的1700米隧道施工。作為一條新隧道，它要遵從國家和歐盟法規(guī)(“互操作性技術(shù)規(guī)范”：鐵路隧道安全)關(guān)于架空接觸線的電氣安裝和安全規(guī)則。法律規(guī)定：任何1公里以上5公里以下的隧道在應(yīng)急接入點和在兩端必須有接地設(shè)備，以在任何緊急情況下可以讓架空接觸線接地。在這項法規(guī)之前，手動設(shè)備是唯一的規(guī)定;現(xiàn)在，帶開關(guān)的固定安裝將有助于減少隧道救援人員所需的準(zhǔn)備時間。
鐵路線已經(jīng)有一個令人印象深刻的自動和遠(yuǎn)程的基礎(chǔ)設(shè)施，因此，新隧道安裝的目的是與現(xiàn)有控制室開關(guān)進(jìn)行連接，而不是改變已建立的通信系統(tǒng)。
解決方案
“我們的想法是創(chuàng)建一個本地自動化系統(tǒng)與遠(yuǎn)程系統(tǒng)直接連接，”??安東尼奧·科拉解釋道，他是意鐵電氣牽引系統(tǒng)和變電站的經(jīng)理?！半m然結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單，但工作非常重要，它包括四個室外的接地開關(guān)，在隧道的每一端耦合到控制盤，使用光纜運(yùn)行自動化網(wǎng)絡(luò)，而不是多根銅線，它通過在隧道圣洛倫佐端的主配電盤和PC工作站管理系統(tǒng)。
在每個端，控制盤裝有AB的PanelViewPlus人機(jī)界面(HMI)和FlexI/O，作為主控制柜及接地開關(guān)之間的接口。主控裝置包括一臺AB的ControlLogix可編程自動化控制器(PAC)熱備“主站”，使用雙環(huán)的EtherNet / IP連接Flex / IO。一臺PC工作站運(yùn)行FactoryTalkSE 監(jiān)控與采集(SCADA)軟件，作為與意大利國家鐵路DOTE通信基礎(chǔ)設(shè)施的接口。
“通常，接地開關(guān)由區(qū)域管制室管理，”科拉闡述道。“但是，如果在通信系統(tǒng)中有任何故障時，該開關(guān)可以由隧道控制室或在每端的控制盤操作?！?/FONT>
結(jié)果
“對我們來說，這是一種新嘗試，”科拉解釋說?！皼Q定用光纖，而不是多根銅纜有重要的意義。至于兼容性，我們只有一個接口，很容易與現(xiàn)有系統(tǒng)集成。我們也看到了更多的靈活性和潛在的可擴(kuò)展性，因為類似的系統(tǒng)可以使用相同的結(jié)構(gòu)。由于使用單纜，隧道本身的物理影響也少得多。
“羅克韋爾自動化幫我們意鐵用了正確的方法，”科拉闡述道?！皬南掠唵蔚秸{(diào)試只用了三個月;我們還能修改配電盤中的不同組件，且不改變交貨時間。特別重要的是羅克韋爾自動化定義了正確的架構(gòu)-- 沒有任何參考先例，這是這種類型的第一個應(yīng)用?！?/FONT>
科拉總結(jié)道：“在整個項目中，尤其在調(diào)試期間，我們得到羅克韋爾自動化工程師的卓越支持，他們清楚要求的內(nèi)容，提供了完整的冗余解決方案，具有高度的可靠性，并且完全符合法規(guī)。而且，我們很好管理了時間，完全按照進(jìn)度完成了項目?！?/FONT>
