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工业以太网通讯快速启动和连接


一般的工业以太网通讯现场设备,从上电后与 PLC 主控制器之间完全建立通讯并进行数据交换,需要若干秒。
要是放在常规应用(网络硬件结构固定不变)里,这种反应速度也算可以了,但有些工况下就显得慢了!
例如:AMI汽车行业中,机器人需要不断地更换多种抓手,我们称之为 Tool-Change,每个抓手都是一个工业以太网通讯的子站设备,也就需要频繁地断开连接,更改网络硬件结构配置,然后再重新建立连接。这样的话,大家算一算,每换一个抓手就花上几秒等待通讯建立,如果一套工艺要求更换几十个不同抓手,那么就会耽误不少时间,很可能造成生产瓶颈。
工业以太网通讯的快速启动与快速连接,其目标是使得现场设备在 500ms 以内(甚至更短 200~300ms )完成从上电到与 PLC 主控制器之间完全建立通讯并进行数据交换的整套过程。
这样的话,我们就能基于更快的网络通讯启动,更有效地优化产品生产周期,进而提高用户的制造业生产效能。

【目前常用的工业以太网快速启动和快速连接方案】
Fast Start-up 简称为 FSU,QuickConnect 简称为 QC。实现起来是需要注意多处细节的!

1、PROFINET IO Fast Start-up:
1.1、主控制器软件中的硬件配置,必须使用专门为 FSU 要求而改编的 GSDML 设备描述文件;
1.2、网络硬件结构必须满足 FSU 规定的要求:例如某些部位的网线要使用 Crossover Cable,交叉线两头的连接方法是:1连3,2连6,3连1,6连2,尽量避开使用交换机,如果要使用交换机,那么交换机必须支持FSU;
1.3、主控制器软件中找到对应的设备网口 Port,必须按照 FSU 规定修改相关参数,其思路是简化启动流程,缩短某些进程的响应时间。

2、EtherNet/IP QuickConnect:
2.1、节点、主控制器、交换机的硬件、软件、TCP/IP协议算法,都必须支持 QuickConnect;
2.2、尽量避开使用交换机,有些网管型交换机上的端口带有自动协商和Auto-MDI/MDI-X(自动交叉)功能,扫描网络链路就得花上2秒,必须禁用掉;
2.3、主控制器软件中按照 QC 规定设置 QuickConnect 逻辑参数。

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