KUKA _了解现场总线系统 EthernetIP

机器人技术 以太网技术
机器人及PCL自动化应用    2021-01-27    1111

  EtherNet/IP 现场总线系统 (EIP)

  为何需要现场总线系统?

  图片.png

  现代生产设备通常都已经联网。即生产网络、管理层以及传统的 IT/ 办公网络之间没有严格地分开。但每个网络还是有不同的要求。现场总线的优点是能够非常迅速地传输少量数据。传输时间在几毫秒内。传输时间恒定。而办公室总线则与此相反 (办公室网络)。此处的数据量为几个 MB。与现场总线相比,传输时间长并且不恒定。

  了解现场总线系统 EtherNet/IP 模块 (EIP)

  Ethernet/IP (以太网工业协议)是一种基于以太网的开放式现场总线。它由 Allen-Bradley 公司开发并随后作为开放式标准被纳入 ODVA (Open DeviceNet Vendor Association)体系。除 EtherNet/IP 以外还有两个开放式网络标准:DeviceNet 和 ControllerNet。这三个网络标准使用一个通用的应用程序层面,即 CIP (通用协议)。DeviceNet 是 1995 年用于 CIP 的第一个协议。借此可使得现场设备通过控制系统层面贯通连接至主控层面。

  图片.png

  以下总线技术支持 CIP:

  DeviceNet

  Ethernet/IP

   ControllerNet

  工作原理

  Ethernet/IP 实质上就是以太网 TCP/IP 针对工业用途的扩展版。Ethernet/IP 以 CIP (通用协议)讯息作为工作 手段,该种讯息以封装形式通过标准 TCP/IP 框架来传输。从视图可见:讯息 是封装在一个信封内,然后通过 TCP/IP 寄出,最后由接收方解封并分析处理。这里需指出的是,终端设备之间并不需要装设特殊的网络硬件。Ethernet/IP 可如同其他依赖于以太网的现场总线系统那样实时运作,不过 TCP 并非作为协议而是作为 UDP (用户数据报协议)来使用。UDP 的优点在于结构紧凑和日常管理费用极少。实时数据可以长周期、短周期或者始终刷新。其中需注意循环时间约为 10 ms。不过对于许多应用程序已经足够。

  图片.png

  Ethernet/IP 类型?

  CIP

  在 KR C4 中用于连接现场总线输入 / 输出端。

   CIP Motion (伺服)和 CIP Sync (同步)

  是具有实时功能的 CIP 协议扩展

  联网的设备在时间上同步(CIP 同步)

   由此可以是轴同步运动(CIP 伺服)

  KR C4 不支持。

   CIP Safety (安全)

  是一种根据 IEC 61508 / SIL 3 标准用于确保功能安全的 CIP 协议扩展 (CIP 安全)

  安全信号(例如:紧急停机)可以跨设备传输。

   由此可以确保安全关闭和监控。

  软件版本 8.3 起受 KR C4 支持。

  EtherNet 协议

  EtherNet 本身无法通过定义确定。

  通过 EtherNet 协议无法确定各站 (PC) 的优先权

   由此可能会出现两台或多台 PC 同时尝试发送的情况。

   从而造成数据冲突。

  稍后会重新尝试发送。

  事先无法准确确定收到已发送数据包的时间。

  Ethernet/IP 协议

  EtherNet/IP 使用全双工模式。

  在定义的时间将数据包发送至一个已定址的目标设备。

  通过全双工通讯可以防止响应数据包与请求数据包发生冲突。

  可以防止冲突,并且可以预见传输情况。

  主要数据?

  传输率:

  10 Mbit/s

  100 Mbit/s

  现场总线用户数量

  0-128 个用户(包括扫描仪)

  最大线长

  每段线 100m

  EtherNet/IP 现场总线设备

  图片.png


  图片.png

  图片.png

  选项 “ 在 KR C4 上安装 EtherNet/IP”

  菜单序列:投入运行 > 安装附加软件,

  在概览窗口(1) 中即列出已安装的附加软件

  图片.png

  新选择的安装路径出现在InstallTech 选择窗口  (1) 中。

  选中相应的安装路径并通过安装 (2) 开始安装。

  图片.png

  在选择窗口中通过是 (1) 确认安装。

  正在准备安装。

  在冷启动控制柜后才会应用新的应用软件包。

  图片.png

  菜单路径:KUKA 键 > 关闭 > 冷启动 ( 重新读入文件 )

  检查安装情况

  菜单路径: KUKA 键 > 帮助 > 信息 > 选项选项卡  (1)

  全部安装和激活的应用软件包即被列在 (2) 中。

  EtherNet 驱动程序在安装后是否也确实能运行,这必须通过 HMI 界面进行检查。

  菜单导航:主菜单 > 配置 > 输入 / 输出端 > 输入 / 输出端驱动程序

  图片.png

本文为专栏作者授权科易网发表,版权归原作者所有。文章系作者个人观点,不代表科易网立场,转载请联系原作者。如有任何疑问,请联系ky@1633.com。
热门观点