ETHERNET Powerlink

Введение в ETHERNET Powerlink

Первая версия ETHERNET Powerlink была разработана в ноябре 2001 австрийским производителем Bernecker&Rainer Industrie-Elektronik. В ноябре 2002 была создана группа по стандартизации ETHERNET Powerlink - EPSG (ETHERNET Powerlink Standardization Group).

В ноябре 2003 была издана спецификация по ETHERNET Powerlink версии 2.0, содержащая самое важное дополнение - прикладной уровень: стандартизированный интерфейс на базе определенных в CANopen механизмах. Значимую роль по стандартизации ETHERNET Powerlink сыграла IXXAT, в частности в области CANopen. Для предупреждения коллизий  и оптимального использования полосы пропускания, передача данных между устройствами организована по принципу распределения временных интервалов (слотов). Одно из устройств в EPL сети выполняет функцию управляющего узла – MN ("Managing Node"), который управляет связью, определяет тактовый импульс для синхронизации всех узлов и назначает права передачи отдельным устройствам.

Управляемые узлы – CN ("Controlled Nodes") могут только передавать данные по запросу управляющего узла. EPL цикл состоит из четырех временных интервалов:

• Начальный период. Управляющий узел всем контроллерам передает кадр «Начало цикла» (SoC - Start of Cyclic) как широковещательное сообщение. Все устройства EPL сети синхронизируются по SoC
• Циклический период. Выполняется циклический изохронный обмен данными. Управляющий узел, согласно заданному (сконфигурированному) графику, каждому контроллеру последовательно передает кадр «Запрос опроса» (PReq - Poll Request). Все узлы, которым нужны эти данные, могут их получить. Таким образом, между узлами осуществляется связь источник/потребитель, как и в CAN сети
• Асинхронный период. В этом интервале выполняется асинхронный, критичный ко времени обмен данными. Например, контроллер от управляющего узла получает разрешение на передачу, после чего он может передавать IP-кадр
• Период паузы. Неиспользуемый период до начала нового EPL цикла

Любая топология может быть реализована через концентраторы. Так как только одно устройство передает в определенный момент времени, вследствие чего отсутствуют коллизии, количество концентраторов ограничено – можно использовать не более двух, аналогично Fast Ethernet.  Существенным преимуществом с точки зрения конфигурации ETHERNET Powerlink является то, что если EPL устройства имеют встроенный концентратор с двумя портами, то от каждого порта можно создавать свою линейную структуру.

Интерфейс ETHERNET Powerlink  версии 2.0 основан на механизмах, определенных в спецификации CiA DS 301 CANopen коммуникационный профиль (или EN50325-4). Благодаря этому имеется возможность использования широкого ассортимента существующих и применяемых устройств и профилей приложений для ETHERNET Powerlink, обеспечивается преемственность сервисов связи между CANopen и EPL системами, а также возможен переход на программном уровне с CANopen на ETHERNET Powerlink.

Базовая модель содержит механизмы связи и аналогичные CANopen элементы, такие как PDO, SDO, словарь объектов и управление сетью. SDO протокол также может быть реализован через UDP/IP, следовательно, возможно использование стандартных IP сообщений. Это позволяет не принадлежащим EPL сети устройствам и приложениям осуществлять прямой доступ к словарям объектов EPL устройств через специальные EPL маршрутизаторы.

  
Благодаря своим важным особенностям, ETHERNET Powerlink хорошо подходит для реализации приложений с жесткими требованиями к реальному времени в диапазоне µs. С другой стороны, ETHERNET Powerlink  подходит и для реализации приложений, удовлетворяющих требованиям передачи больших объемов данных в пределах определенного периода времени и имеющих гибкость CANopen. ETHERNET Powerlink – гибкий протокол связи, который можно легко адаптировать для требований конкретного приложения.

Загрузить

			ETHERNET Powerlink Introduction (131 KByte)
			ETHERNET POWERLINK (1,51 MByte)
			IXXAT Catalog 2007/2008 (34,6 MByte)