一般的工業以太網通訊現場設備,從上電后與 PLC 主控制器之間完全建立通訊并進行數據交換,需要若干秒。
要是放在常規應用(網絡硬件結構固定不變)里,這種反應速度也算可以了,但有些工況下就顯得慢了!
例如:AMI汽車行業中,機器人需要不斷地更換多種抓手,我們稱之為 Tool-Change,每個抓手都是一個工業以太網通訊的子站設備,也就需要頻繁地斷開連接,更改網絡硬件結構配置,然后再重新建立連接。這樣的話,大家算一算,每換一個抓手就花上幾秒等待通訊建立,如果一套工藝要求更換幾十個不同抓手,那么就會耽誤不少時間,很可能造成生產瓶頸。
工業以太網通訊的快速啟動與快速連接,其目標是使得現場設備在 500ms 以內(甚至更短 200~300ms )完成從上電到與 PLC 主控制器之間完全建立通訊并進行數據交換的整套過程。
這樣的話,我們就能基于更快的網絡通訊啟動,更有效地優化產品生產周期,進而提高用戶的制造業生產效能。
【目前常用的工業以太網快速啟動和快速連接方案】
Fast Start-up 簡稱為 FSU,QuickConnect 簡稱為 QC。實現起來是需要注意多處細節的!
1、PROFINET IO Fast Start-up:
1.1、主控制器軟件中的硬件配置,必須使用專門為 FSU 要求而改編的 GSDML 設備描述文件;
1.2、網絡硬件結構必須滿足 FSU 規定的要求:例如某些部位的網線要使用 Crossover Cable,交叉線兩頭的連接方法是:1連3,2連6,3連1,6連2,盡量避開使用交換機,如果要使用交換機,那么交換機必須支持FSU;
1.3、主控制器軟件中找到對應的設備網口 Port,必須按照 FSU 規定修改相關參數,其思路是簡化啟動流程,縮短某些進程的響應時間。
2、EtherNet/IP QuickConnect:
2.1、節點、主控制器、交換機的硬件、軟件、TCP/IP協議算法,都必須支持 QuickConnect;
2.2、盡量避開使用交換機,有些網管型交換機上的端口帶有自動協商和Auto-MDI/MDI-X(自動交叉)功能,掃描網絡鏈路就得花上2秒,必須禁用掉;
2.3、主控制器軟件中按照 QC 規定設置 QuickConnect 邏輯參數。