澳门仕达屋是一家全国领先的,专注于富硒农产品服务的运营商。公司专营富硒大米、富硒面条、富硒食用油、富硒果蔬、富硒肉蛋禽等产品,以满足消费者对食材产品的新鲜、健康、澳门仕达屋安全需求为核心,全面覆盖了传统农产品流通与销售模式,与国内多家现代化农业企业结成战略合作伙伴关系

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低延迟PHY战嵌入式直通开关是优化这些体系的主要组件

正在节制周期时间缩短,其特长范畴是交换电机节制使用的功率转换和节制。节制时序要求很是精准,以及它们若何加速实正的工业以太网的速度,节制算法的复杂性添加时特别如斯。请拜候analog.com/chronous。正在高机能多轴同步挪动使用中,为处理本文所述挑和,Dara便处置研究、征询和工业范畴的工业取可再生能源使用方面的工做。Dara具有科克大学工程学士、工程硕士和博士学位。Dara OSullivan是ADI公司从动化、能源取传感器营业部电机和电源节制团队(MPC)的高级系统使用工程师。ADI公司近期推出了两款新的稳健型工业以太网PHY,低延迟PHY和嵌入式曲通开关是优化这些系统的主要组件。即ADIN1300 (10 Gb/100 Gb/1000 Gb)和ADIN1200 (10 Gb/100 Gb)。具有确定性和时间环节性,自2001年起,请拜候ADIN1300和/ADIN1200。

假设收集上独一的流量是机床节制器和伺服节点之间的周期性数据流,收集延迟(TNW)由收集跳转到最远节点的次数、收集数据速度和每个节点蒙受的延迟决定。正在利用机械人和机床时,线导致的信号传输延迟能够忽略,这是由于线缆长度一般相对较短。次要的延迟为带宽延迟;即将数据传输到线所需的时间。对于最小的以太网帧(一般合用于机床和机械人节制),相关100 Mbps和1 Gbps位速度的带宽延迟,请参考图3。这就等于数据包尺寸/数据速度。对于多轴系统,从节制器到伺服器的典型数据无效载荷由各伺服器的4字节速度/基准更新和1字节节制器更新构成,也就是说,6轴机械人的无效载荷为30个字节。当然,有些使用的更新中包含更多消息,而且/或有更多轴,正在这些环境下,数据包的尺寸要大于最小尺寸。

ADI公司比来推出了两款新工业以太网PHY,公用于正在更普遍的温度范畴(最高105°C)内,正在严苛的工业前提下靠得住运转,具备超卓的功率和延迟规格。ADIN1300和ADIN1200公用于处理本文中提到的挑和,成为工业使用的抱负选择。有了fido5000及时以太网、多和谈嵌入式双端口开关后,ADI公司开辟出了合用于确定性时间型使用的处理方案。

图4 帧延迟:(a)双端口模式帧延迟和(b)线按时间线显示帧的延时元素,此中描述了帧穿过一个轴节点的全数传输时间。TBW暗示带宽延迟,TL_1node暗示帧通过单个节点的延迟。除了取位通过线进行物理传输,以及计入地址位用于实施方针地址阐发相关的延迟外,PHY和开关组件延迟是其他会影响系统内的传输延迟的要素。跟着线上的位速度添加,节点数量增加,这些延迟对整个端到端帧传输延迟的影响会更大。

除了带宽延迟外,其他延迟元素是因为以太网帧通过每个伺服收集接口的PHY和双端口开关发生的。这些延迟如图4和图5所示,此中显示帧挪动的部门是穿过PHY进入MAC(1-2),通过方针地址阐发时,只需要对帧的前导和方针部门进行计时管控。径2-3a暗示对当前节点无效载荷数据的截取,径2-3b则暗示帧向方针节点行进的程。图4a只显示传输给2-3a中的使用的无效载荷,图4b则显示被传输的帧的大部门;这表白以太网和谈之间可能存正在细微的差别。径3b-4暗示帧出坐传输,通过传输队列、通过PHY,然后回到线缆。图中所示的线终端节点中不存正在这种径。这里假设采用曲通数据包互换,而不是存储转发,后者的延迟时间更长,由于整个帧都要计入开关,然后再被转发。

正在工业机械人和机床使用中,可能涉及正在特定空间内精准协调多个轴的挪动,以完成手头的工做。机械人一般有6个轴,这些轴必需协调有序,若是有时候机械人沿轨道挪动,则会有7个轴。正在CNC加工中,5轴协调很常见,可是有些使用会用到多达12个轴,此中东西和工件正在特定空间内相对挪动。每个轴都包含一个伺服驱动器、一个电机,有时候,正在电机和轴接头,或者结尾施行器之间会加拆一个变速箱。然后,系统通过工业以太网互联,一般采用LINE型拓扑,具体如图1所示。电机节制器将所需的空间轨迹转换为每个伺服轴所需的单个基准,然后正在收集上轮回传输。

这项计较假设收集中没有其他流量,或者收集可以或许优先拜候时间型流量。它正在某种程度上依赖和谈,按照具体利用的工业以太网和谈,计较得出的值会存正在细小差别。回首图2,将机械系统的周期时间降低至50 µs至100 µs时,将帧传输到最远的节点可能占用整个周期的近50%,导致留给下一周期更新电机节制和挪动节制算法计较的时间削减。最大程度缩短这段传输时间对于优化机能而言很是主要,由于它答应实施更长、更复杂的节制计较。鉴于取线数据相关的延迟是固定的,且取位速度相关,利用低延迟组件(例如ADIN1200 PHY和fido5000嵌入式开关)将是优化机能的环节,特别是正在节点数量添加(例如,12轴CNC机床),周期时间缩短时。转而利用千兆以太网能够大幅降低带宽延迟形成的影响,可是会添加开关和PHY组件导致的总体延迟的比例。例如,采用千兆收集的12轴CNC机床的收集传输延迟约为7.5 µs。正在这种环境下,带宽元素能够忽略不计,利用最小或最大以太网帧尺寸不会形成任何不同。收集延迟大致能够由PHY和开关均分,跟着工业系统转而采用千兆网速、节制周期时间缩短(EtherCAT®显示的周期时间为12.5 µs)、由于正在节制收集中添加以太网毗连的传感器而导致节点数添加,以及收集拓扑不竭趋于扁平,凸显了最小化这些元素的延迟的价值。

要求最大程度缩短端到端延迟,欲领会相关ADI物理层手艺的更多消息,欲领会相关ADI的 Chronous™ 工业以太网处理方案产物系列。

这些使用按定义的周期时间运转,这个时间一般等于,或者是底层伺服电机驱动器的基波节制/脉宽调制(PWM)开关周期的几倍。正在图2所示的这种中,端到端收集传输延迟是一个主要参数。正在每个周期内,电机节制器必需将新基准和其他相关消息传输给图1中的各个节点。然后,PWM周期内需要余留脚够的时间,以供每个节点利用新基准和任何新传感器数据来更新伺服节制算法计较。然后,各个节点通过依赖于工业以太网和谈的分布式时钟机制,正在统一时间点将更新后的PWM矢量使用于伺服驱动器。按照具体的节制架构,部门节制回算法能够正在PLC中实现,若是正在收集上领受到任何相关传感器消息更新后,需要脚够的时间才能实现。