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如何选择合适的工业以太网标准

电子设计 来源:网友电子设计发布 作者:网友电子设计发布 2021-11-23 15:42 次阅读

Other Parts Discussed in Post: TIDEP0010, TMDSICE3359

客户和同事经常向笔者问及工业以太网的用途(它在哪里使用),尤其频繁问及许多不同工业以太网标准的优势。

这个全新的博客系列主要面向那些决定在自己系统中使用工业以太网的设计人员。笔者将谈论几种常见的工业以太网通信协议。这可能会帮您更好地选择最适合您应用的标准。

工业以太网适用于工厂自动化与控制、流程自动化、楼宇自动化以及许多其它工业应用。和标准以太网相比,工业以太网的优势之一就是确定性实时数据交换和不到1ms的同步周期时间。

有超过20种工业以太网协议被作为标准进行了部署并在工业应用中使用:这些包括EtherCAT、Sercos III、PROFINET、EtherNet/IP和以太网Powerlink。为什么会有如此多的标准可供选择?原因是工业设备的每家制造商似乎都知道要求通过以太网进行实时数据交换更好一些,并已根据它们对过去串行现场总线领域的了解制定了自己的标准。

您无法通过标准以太网介质访问控制(MAC)来实施大多数工业以太网标准;它们需要应用专用集成电路ASIC)或专门的现场可编程门阵列(FPGA)。这是因为以太网帧是被即时(也称为“用捷径法”)接收的,意思是:当在第一个以太网端口接收到该帧时,该帧已得到处理并由专用工业以太网MAC硬件块传输到了第二个以太网端口。采用捷径法,可为以太网帧实现不到1μs的端口到端口延迟。

另一方面,标准以太网MAC采用存储和转发的方法。首先必须接收到完整的以太网帧,然后以太网MAC才能接着对该帧进行任何处理或转发。这会为该帧增加抖动和延迟,所以对工业设备制造而言它不是一个很好的选择。

可编程实时单元和工业通信子系统(PRU-ICSS)能提供极大的灵活性,以支持各种工业以太网协议,但这些内容笔者想以后再详加讨论。

Sercos已在工厂自动化应用(适合机械工程和建筑)领域风靡了25年。Sercos III是第三代协议,制定于2003年。这种具有高效性和确定性的通信协议可将Sercos接口的实时数据交换与以太网相融合。迄今为止,Sercos III技术集成只在FPGA中实施过。

Sercos III的一个关键优势是它支持线型拓扑结构旁的环型拓扑结构。如果以太网线缆发生故障,那么Sercos III网络可切换到线型拓扑结构,使主器件能继续与网络中的所有从属器件进行通信。一旦以太网线缆已修复,主器件就可以把Sercos III网络从线型拓扑结构切换到环型拓扑结构。

该通信协议是时分多路复用的,如图2所示。在一个Sercos III通信周期内有一个专用于实时Sercos III帧、被称为实时(RT)通道的时间片。在这个时间片中,主器件和从属器件能交换在可编程逻辑控制器(PLC)内使用的进程数据。在被称为统一通信通道(UCC)的第二个时间片中,网络内的所有器件(主器件和从属器件)均可交换标准的互联网协议(IP)报文。UCC能用来交换Web服务器的信息,借助简单文件传输协议(TFTP)来更新器件软件,或为基于IP的应用(任何种类)传输以太网帧。

将FPGA用于Sercos III会增加成本和电路板占用空间。可消除成本增加因素的一个替代解决方案是使用PRU-ICSS —— 在许多TI Sitara™处理器中均可用的一种外设。例如,TI为AM335x处理器提供了PRU-ICSS固件,无需使用外部FPGA即可启用Sercos III从属器件。您可使用在图3中所见的TMDSICE3359评估板来对该解决方案进行评估。此外,通过访问TI Designs Sercos III通信开发平台(TIDEP0010),您还能找到更多有关Sercos III解决方案的信息。

笔者希望这篇博客文章可使人对Sercos III的功能有一些了解。如果您想知道哪种工业以太网标准最适合您的应用,那么务请密切关注这个关于工业以太网的博客系列,并了解更多与其它工业以太网标准相关的信息。

编辑:jq

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    ASMM-CS03-HN402 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-CF03-GK7M1 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-Cx03表面贴装LED采用行业标准PLCC-2封装,具有高可靠性,可在各种环境条件下工作。这种高可靠性特性使其非常适合用于各种应用。 120°的宽视角。这些LED非常适用于办公设备,工业设备和家用电器中的面板,按钮或一般背光。平顶发射表面使这些LED易于与光管集成。通过内置反射器增强光输出强度,这些LED也适合用作室内电子标志中的LED像素。 为方便拾取和放置组装,LED采用胶带包装,卷轴形式。每个卷轴都以单一强度和颜色箱运输,以提供紧密的均匀性。 功能 行业标准PLCC-2封装 高可靠性LED采用增强型有机硅树脂封装的封装 采用AlGaAs,GaP和AllnGaP骰子技术实现高亮度 全色选择 广角视角120° JEDEC MSL 3 应用 用于照明和灯具 电子标志和信号 频道刻字 轮廓照明 广告牌背光 办公自动化,家用电器,工业设备 前面板背光 按钮背光 显示背光 扫描仪照明...
    发表于 07-04 11:13 88次 阅读
    ASMM-CF03-GK7M1 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-CR03-AS402 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-Cx03表面贴装LED采用行业标准PLCC-2封装,具有高可靠性,可在各种环境条件下工作。这种高可靠性特性使其非常适合用于各种应用。 120°的宽视角。这些LED非常适用于办公设备,工业设备和家用电器中的面板,按钮或一般背光。平顶发射表面使这些LED易于与光管集成。通过内置反射器增强光输出强度,这些LED也适合用作室内电子标志中的LED像素。 为方便拾取和放置组装,LED采用胶带包装,卷轴形式。每个卷轴都以单一强度和颜色箱运输,以提供紧密的均匀性。 功能 行业标准PLCC-2封装 高可靠性LED采用增强型有机硅树脂封装的封装 采用AlGaAs,GaP和AllnGaP骰子技术实现高亮度 全色选择 广角视角120° JEDEC MSL 3 应用 用于照明和灯具 电子标志和信号 频道刻字 轮廓照明 广告牌背光 办公自动化,家用电器,工业设备 前面板背光 按钮背光 显示背光 扫描仪照明...
    发表于 07-04 11:13 190次 阅读
    ASMM-CR03-AS402 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-CF03-GL8M2 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-Cx03表面贴装LED采用行业标准PLCC-2封装,具有高可靠性,可在各种环境条件下工作。这种高可靠性特性使其非常适合用于各种应用。 120°的宽视角。这些LED非常适用于办公设备,工业设备和家用电器中的面板,按钮或一般背光。平顶发射表面使这些LED易于与光管集成。通过内置反射器增强光输出强度,这些LED也适合用作室内电子标志中的LED像素。 为方便拾取和放置组装,LED采用胶带包装,卷轴形式。每个卷轴都以单一强度和颜色箱运输,以提供紧密的均匀性。 功能 行业标准PLCC-2封装 高可靠性LED采用增强型有机硅树脂封装的封装 采用AlGaAs,GaP和AllnGaP骰子技术实现高亮度 全色选择 广角视角120° JEDEC MSL 3 应用 用于照明和灯具 电子标志和信号 频道刻字 轮廓照明 广告牌背光 办公自动化,家用电器,工业设备 前面板背光 按钮背光 显示背光 扫描仪照明...
    发表于 07-04 11:10 89次 阅读
    ASMM-CF03-GL8M2 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-CJ03-GL002 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-Cx03表面贴装LED采用行业标准PLCC-2封装,具有高可靠性,可在各种环境条件下工作。这种高可靠性特性使其非常适合用于各种应用。 120°的宽视角。这些LED非常适用于办公设备,工业设备和家用电器中的面板,按钮或一般背光。平顶发射表面使这些LED易于与光管集成。通过内置反射器增强光输出强度,这些LED也适合用作室内电子标志中的LED像素。 为方便拾取和放置组装,LED采用胶带包装,卷轴形式。每个卷轴都以单一强度和颜色箱运输,以提供紧密的均匀性。 功能 行业标准PLCC-2封装 高可靠性LED采用增强型有机硅树脂封装的封装 采用AlGaAs,GaP和AllnGaP骰子技术实现高亮度 全色选择 广角视角120° JEDEC MSL 3 应用 用于照明和灯具 电子标志和信号 频道刻字 轮廓照明 广告牌背光 办公自动化,家用电器,工业设备 前面板背光 按钮背光 显示背光 扫描仪照明...
    发表于 07-04 11:10 116次 阅读
    ASMM-CJ03-GL002 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-CA03-GK002 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-Cx03表面贴装LED采用行业标准PLCC-2封装,具有高可靠性,可在各种环境条件下工作。这种高可靠性特性使其非常适合用于各种应用。 120°的宽视角。这些LED非常适用于办公设备,工业设备和家用电器中的面板,按钮或一般背光。平顶发射表面使这些LED易于与光管集成。通过内置反射器增强光输出强度,这些LED也适合用作室内电子标志中的LED像素。 为方便拾取和放置组装,LED采用胶带包装,卷轴形式。每个卷轴都以单一强度和颜色箱运输,以提供紧密的均匀性。 功能 行业标准PLCC-2封装 高可靠性LED采用增强型有机硅树脂封装的封装 采用AlGaAs,GaP和AllnGaP骰子技术实现高亮度 全色选择 广角视角120° JEDEC MSL 3 应用 用于照明和灯具 电子标志和信号 频道刻字 轮廓照明 广告牌背光 办公自动化,家用电器,工业设备 前面板背光 按钮背光 显示背光 扫描仪照明...
    发表于 07-04 11:09 169次 阅读
    ASMM-CA03-GK002 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-CH03-AS402 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-Cx03表面贴装LED采用行业标准PLCC-2封装,具有高可靠性,可在各种环境条件下工作。这种高可靠性特性使其非常适合用于各种应用。 120°的宽视角。这些LED非常适用于办公设备,工业设备和家用电器中的面板,按钮或一般背光。平顶发射表面使这些LED易于与光管集成。通过内置反射器增强光输出强度,这些LED也适合用作室内电子标志中的LED像素。 为方便拾取和放置组装,LED采用胶带包装,卷轴形式。每个卷轴都以单一强度和颜色箱运输,以提供紧密的均匀性。 功能 行业标准PLCC-2封装 高可靠性LED采用增强型有机硅树脂封装的封装 采用AlGaAs,GaP和AllnGaP骰子技术实现高亮度 全色选择 广角视角120° JEDEC MSL 3 应用 用于照明和灯具 电子标志和信号 频道刻字 轮廓照明 广告牌背光 办公自动化,家用电器,工业设备 前面板背光 按钮背光 显示背光 扫描仪照明...
    发表于 07-04 11:08 74次 阅读
    ASMM-CH03-AS402 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-CJ03-AS402 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-Cx03表面贴装LED采用行业标准PLCC-2封装,具有高可靠性,可在各种环境条件下工作。这种高可靠性特性使其非常适合用于各种应用。 120°的宽视角。这些LED非常适用于办公设备,工业设备和家用电器中的面板,按钮或一般背光。平顶发射表面使这些LED易于与光管集成。通过内置反射器增强光输出强度,这些LED也适合用作室内电子标志中的LED像素。 为方便拾取和放置组装,LED采用胶带包装,卷轴形式。每个卷轴都以单一强度和颜色箱运输,以提供紧密的均匀性。 功能 行业标准PLCC-2封装 高可靠性LED采用增强型有机硅树脂封装的封装 采用AlGaAs,GaP和AllnGaP骰子技术实现高亮度 全色选择 广角视角120° JEDEC MSL 3 应用 用于照明和灯具 电子标志和信号 频道刻字 轮廓照明 广告牌背光 办公自动化,家用电器,工业设备 前面板背光 按钮背光 显示背光 扫描仪照明...
    发表于 07-04 11:08 139次 阅读
    ASMM-CJ03-AS402 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-CF03-AQ3B2 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-Cx03表面贴装LED采用行业标准PLCC-2封装,具有高可靠性,可在各种环境条件下工作。这种高可靠性特性使其非常适合用于各种应用。 120°的宽视角。这些LED非常适用于办公设备,工业设备和家用电器中的面板,按钮或一般背光。平顶发射表面使这些LED易于与光管集成。通过内置反射器增强光输出强度,这些LED也适合用作室内电子标志中的LED像素。 为方便拾取和放置组装,LED采用胶带包装,卷轴形式。每个卷轴都以单一强度和颜色箱运输,以提供紧密的均匀性。 功能 行业标准PLCC-2封装 高可靠性LED采用增强型有机硅树脂封装的封装 采用AlGaAs,GaP和AllnGaP骰子技术实现高亮度 全色选择 广角视角120° JEDEC MSL 3 应用 用于照明和灯具 电子标志和信号 频道刻字 轮廓照明 广告牌背光 办公自动化,家用电器,工业设备 前面板背光 按钮背光 显示背光 扫描仪照明...
    发表于 07-04 11:08 121次 阅读
    ASMM-CF03-AQ3B2 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-CR03-GJ002 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-Cx03表面贴装LED采用行业标准PLCC-2封装,具有高可靠性,可在各种环境条件下工作。这种高可靠性特性使其非常适合用于各种应用。 120°的宽视角。这些LED非常适用于办公设备,工业设备和家用电器中的面板,按钮或一般背光。平顶发射表面使这些LED易于与光管集成。通过内置反射器增强光输出强度,这些LED也适合用作室内电子标志中的LED像素。 为方便拾取和放置组装,LED采用胶带包装,卷轴形式。每个卷轴都以单一强度和颜色箱运输,以提供紧密的均匀性。 功能 行业标准PLCC-2封装 高可靠性LED采用增强型有机硅树脂封装的封装 采用AlGaAs,GaP和AllnGaP骰子技术实现高亮度 全色选择 广角视角120° JEDEC MSL 3 应用 用于照明和灯具 电子标志和信号 频道刻字 轮廓照明 广告牌背光 办公自动化,家用电器,工业设备 前面板背光 按钮背光 显示背光 扫描仪照明...
    发表于 07-04 11:06 146次 阅读
    ASMM-CR03-GJ002 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-CA03-AS402 PLCC-2表面贴装LED

    ASMM-Cx03表面贴装LED采用行业标准PLCC-2封装,具有高可靠性,可在各种环境条件下工作。这种高可靠性特性使其非常适合用于各种应用。 120°的宽视角。这些LED非常适用于办公设备,工业设备和家用电器中的面板,按钮或一般背光。平顶发射表面使这些LED易于与光管集成。通过内置反射器增强光输出强度,这些LED也适合用作室内电子标志中的LED像素。 为方便拾取和放置组装,LED采用胶带包装,卷轴形式。每个卷轴都以单一强度和颜色箱运输,以提供紧密的均匀性。 功能 行业标准PLCC-2封装 高可靠性LED采用增强型有机硅树脂封装的封装 采用AlGaAs,GaP和AllnGaP骰子技术实现高亮度 全色选择 广角视角120° JEDEC MSL 3 应用 用于照明和灯具 电子标志和信号 频道刻字 轮廓照明 广告牌背光 办公自动化,家用电器,工业设备 前面板背光 按钮背光 显示背光 扫描仪照明...
    发表于 07-04 11:06 433次 阅读
    ASMM-CA03-AS402 PLCC-2表面贴装LED

    ASMW-LH00-AUW0E 0.5W 2835表面贴装LED

    ASMW-Lx00表面贴装LED采用AlInGaP芯片技术,具有卓越的封装设计,可实现更高的光输出和更好的光通量性能。它们可以在高电流下驱动,并且能够更有效地散热,从而以更高的可靠性实现更好的性能。 这些LED能够在各种环境条件下运行,使它们成为各种应用的理想选择。为方便拾取和放置组装,LED采用胶带和卷轴包装。每个卷轴都装在一个焊剂和颜色箱中,以提供良好的均匀性。 功能 •提供琥珀色,红橙色和红色•湿度敏感度等级3 •硅胶封装具有高可靠性•低封装外形和大发光面积•增强的耐腐蚀性 应用 •专业和建筑照明  •游戏和自动售货机背光•工业照明,例如塔灯•工业设备指标 ...
    发表于 07-04 10:31 123次 阅读
    ASMW-LH00-AUW0E 0.5W 2835表面贴装LED

    ASMW-LA00-AUW0E 0.5W 2835表面贴装LED

    ASMW-Lx00表面贴装LED采用AlInGaP芯片技术,具有卓越的封装设计,可实现更高的光输出和更好的光通量性能。它们可以在高电流下驱动,并且能够更有效地散热,从而实现更好的性能和更高的可靠性。 这些LED能够在各种环境条件下运行,使它们成为理想之选适用于各种应用。为方便取放组装,LED采用胶带和卷轴包装。每个卷轴都装在一个焊剂和颜色箱中,以提供良好的均匀性。 功能 •提供琥珀色,红橙色和红色•湿度敏感度等级3 •硅胶封装具有高可靠性•低封装外形和大发光面积•增强的耐腐蚀性 应用 •专业和建筑照明  •游戏和自动售货机背光•工业照明,例如塔灯•工业设备指标 ...
    发表于 07-04 10:30 128次 阅读
    ASMW-LA00-AUW0E 0.5W 2835表面贴装LED

    ASMW-LR00-ASU0E 0.5W 2835表面贴装LED

    ASMW-Lx00表面贴装LED采用AlInGaP芯片技术,具有卓越的封装设计,可实现更高的光输出和更好的光通量性能。它们可以在高电流下驱动,并且能够更有效地散热,从而实现更好的性能和更高的可靠性。 这些LED能够在各种环境条件下运行,使它们成为可能。适用于各种应用。为了便于取放组装,LED采用胶带和卷轴包装。每个卷轴都装在一个焊剂和颜色箱中,以提供良好的均匀性。 功能 •提供琥珀色,红橙色和红色•湿度敏感度等级3 •硅胶封装具有高可靠性•低封装外形和大发光面积•增强的耐腐蚀性 应用 •专业和建筑照明  •游戏和自动售货机背光•工业照明,例如塔灯•工业设备指标 ...
    发表于 07-04 10:27 174次 阅读
    ASMW-LR00-ASU0E 0.5W 2835表面贴装LED