自动工厂依赖于各类组件之间的实时通信

还记得科幻电影里出现的由人工智能管理的全自动工厂场景吗？如今这类工厂已经存在！

自动工厂依赖于诸如运动控制器和机器人等各类组件之间的实时通信，且这种通信必须实时进行。例如，对由100英尺外可编程逻辑控制器（PLC）控制的机器人发出的运动命令延迟可能会导致最终产品具有缺陷。

基于实时以太网的通信协议的进步已解决了此问题。这些协议使工厂内部的大型设备网络可实时相互通信，同时还提供足够的带宽以将诊断和控制数据发送到云。

但这里存在一个“陷阱”。尽管许多实时以太网协议都实现了此类通信，但它们并非可互操作的。其结果是，一个实时以太网协议进行通信的设备无法和另一台使用不同协议的设备进行通信，即使它们都是使用以太网连接的。因此这里就带来了两个问题：您的设备应支持哪类协议？您可以启用多个协议吗？

支持多协议系统所面临的挑战

三个主要的工业以太网协议已占领大多数工业市场：Profinet、EtherNet/IP和EtherCAT。通常来讲，选择这三种方法中的其中一种更为安全，但在传统ASIC设置中，单协议和多协议支持既有优点也有缺点，如表1所示。

表1：使用多个ASIC的单协议和多协议注意事项

使用Sitara处理器减少硬件投资

从商业角度考虑，显然支持多种协议是正确的选择，但不管是对设计还是采购来说，实施多协议解决方案都可能变得昂贵且带来一些问题。图1所示为使用各类ASIC支持多种协议的公司流程。您会看到：为每个以太网解决方案制作通信模块都需要多个设备，导致在创建各类库存单位（SKU）时更加复杂。

图1：多协议支持的传统流程

此流程可能会阻止许多工厂设备制造商在其产品上启用各类协议。但如今，使用Sitara处理器等支持多协议的设备可连接多种协议。例如AMIC110这样的Sitara处理器可通过一种设计实现多类协议，从而克服了设计多协议环境的潜在挑战。而且Sitara处理器也提供了一种替代方法来设计支持多种工业以太网协议的工厂设备。Sitara设备的优点简化了创建各类SKU的流程，如图2所示。

图2：使用Sitara处理器的多协议流程

集成到每个处理器中的工业通信子系统可让您为各类SKU创建单个硬件设计。您只需将新固件加载到处理器上，并将电路板连接到新网络。这种战略方法不仅可降低系统设计成本，还可提供以下优势：

在数分钟之内将库存从一种协议重新分配到另一种协议，从而满足突变的需求。

硬件采购减少至单个供应商。

大幅降低了仓库管理的复杂性。

单一硬件设计可满足多个市场的需求。

结论

作为一款入门级设备，Sitara AMIC110 处理器可实现高度集成，并以低成本简化开发和仓库管理流程。Sitara处理器可使用的每种协议都通过了一致性测试，比如Profinet Real Time（IRT）、Profinet RT、EtherNet/IP和EtherCAT等。