使用EtherCAT電纜冗余構建強大且故障安全的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡
根據(jù)定義,以太網(wǎng)技術不允許物理環(huán)路結構,并且由于以太網(wǎng)的廣播特性,不能有冗余通訊路徑。然而,冗余架構的可靠性是許多自動化系統(tǒng)的基本要求。EtherCAT等工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議提供冗余方法,實現(xiàn)更強大的故障安全的網(wǎng)絡。
自動化冗余
在當今的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡中,對可用性和可靠性的要求正在穩(wěn)步增長。這是因為自動化過程的復雜性正在增加。例如,如果存在單點故障,自動化生產(chǎn)線的通訊網(wǎng)絡可能會停止工作,這可能會導致高昂的后續(xù)費用。如果使用冗余結構,網(wǎng)絡會在出現(xiàn)單個錯誤時簡單地恢復到故障安全狀態(tài),仍然可以通過網(wǎng)絡進行通訊,冗余系統(tǒng)可以進行維修,恢復到原始的無故障狀態(tài)。
這個怎么工作?
典型的網(wǎng)絡結構是菊花鏈,其中主站將所有幀匯總發(fā)送到鏈中,鏈中的最后一個成員通過鏈的所有其他成員將幀返回給主站。如果發(fā)生單點故障,則該故障點后面的設備將無法訪問。在生產(chǎn)線最壞情況下,這將導致整個流程崩潰。為了克服這一薄弱環(huán)節(jié),由OEM、最終用戶和技術供應商組成的EtherCAT全球技術組織(ETG)定義了EtherCAT電纜冗余機制。電纜冗余用于補償EtherCAT系統(tǒng)中通訊電纜的局部故障。
EtherCAT電纜冗余-處理來自兩個主端口的數(shù)據(jù)幀
網(wǎng)絡故障和EtherCAT冗余機制
要設置環(huán)形拓撲,需要使用一根額外的電纜將菊花鏈的最后一個成員與主站連接起來,反過來,主站現(xiàn)在通過兩個端口傳輸相同的幀。如果鏈中發(fā)生單點故障,仍然可以到達所有成員。主站將接收到的數(shù)據(jù)與幀相關聯(lián),可以訪問所有必要的過程數(shù)據(jù)和狀態(tài)。因此,即使電纜在某一點物理中斷,也可以保持主站設備和從站設備之間的通訊。當通訊恢復正常運行時,原始通訊路徑也重新建立。如果通訊在多個點中斷,則必須恢復所有物理連接,然后冗余機制才能工作。
在EtherCAT網(wǎng)絡中使用冗余有什么好處?
提高網(wǎng)絡的魯棒性
保護運行時間和單點故障
支持EtherCAT標準從站設備
赫優(yōu)訊EtherCAT主站協(xié)議棧自V4.4.0.0版本起支持此功能
以下赫優(yōu)訊EtherCAT產(chǎn)品支持冗余: