【】XFC技術(shù)(eXtreme Fast Control Technology,極速控制技術(shù))代表著一種速度極快且時(shí)間確定性極高的控制技術(shù)。它包括控制領(lǐng)域所涉及的所有硬件和軟件組件:優(yōu)化的輸入輸出組件,可高精度檢測信號(hào)或使任務(wù)初始化;超高速EtherCAT通訊網(wǎng)絡(luò);高性能工業(yè)PC;整合所有系統(tǒng)組件的TwinCAT。采用XFC技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)I/O響應(yīng)時(shí)間≤100 ms。
過去,控制周期時(shí)間一般都在10-20 ms左右,但通訊接口無約束地運(yùn)行,其確定性誤差會(huì)影響與之相關(guān)聯(lián)的過程信號(hào)響應(yīng)。隨著高性能工業(yè)PC控制器的實(shí)用性技術(shù)迅猛發(fā)展,周期時(shí)間可降至1-2 ms,幾乎縮減了10倍。因此,很多特殊的控制回路被轉(zhuǎn)移到中央設(shè)備控制器中處理,既節(jié)省了成本,同時(shí)也極大地提高了智能化算法應(yīng)用的靈活性。
XFC則可以使響應(yīng)時(shí)間(響應(yīng)時(shí)間包括所有硬件的處理時(shí)間,涵蓋了從物理輸入觸發(fā)到輸出響應(yīng)的整個(gè)過程)再縮減10倍,即周期時(shí)間達(dá)到100ms,而不會(huì)對(duì)中央智能化和相關(guān)的高性能算法產(chǎn)生任何影響。此外,還可以提高時(shí)間精度和分辨率。
用戶完全可以從提高設(shè)備品質(zhì)及縮小響應(yīng)時(shí)間的全新選擇中獲益。例如,性維護(hù)測試任務(wù),空閑時(shí)間監(jiān)視或部件質(zhì)量文件歸檔等功能都可被輕松地集成到設(shè)備控制中去,而無需再附加昂貴的專用設(shè)備。
如何實(shí)現(xiàn)確定性的另外一個(gè)重要結(jié)果與以太網(wǎng)處理非運(yùn)動(dòng)性應(yīng)用的控制網(wǎng)絡(luò)能力有關(guān),這也是首先向轉(zhuǎn)移的主要好處之一?!皩?shí)施基于以太網(wǎng)且有足夠能力處理運(yùn)動(dòng)需求同時(shí)對(duì)所有其他網(wǎng)絡(luò)需求來說又足夠靈活的解決方案勢在必行,”Bryant說。他所說的其他需求可能包括用于機(jī)械控制的I/O、診斷數(shù)據(jù)、用于數(shù)據(jù)采集的OPC(用于過程控制的OLE)、HMI(人機(jī)界面)連通性、安全性等。
為了傳送所有這些數(shù)據(jù),所有實(shí)時(shí)確定性網(wǎng)絡(luò)都要接入同樣100 Mbit/s的帶寬(100BaseT)?!暗俏覀兌嗌俣寄苡行У剡\(yùn)用那些帶寬,” 設(shè)計(jì)ETHERNET Powerlink 的B&R工業(yè)自動(dòng)化公司的副總裁Helmut Kirnstoetter說。這個(gè)使用效率現(xiàn)在仍然能激起關(guān)于最佳帶寬和數(shù)據(jù)包處理的激烈爭論,它能影響到一個(gè)系統(tǒng)可以處理節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和為同一網(wǎng)絡(luò)中其他應(yīng)用所留的帶寬量。
“最后,工程師們必須問問自己‘我需要什么樣的周期時(shí)間、我有多少節(jié)點(diǎn)、要達(dá)到目的我需要什么樣的硬件,’” Kirnstoetter說。能夠準(zhǔn)確回答這三個(gè)問題,你就有可能從各種網(wǎng)絡(luò)中做出正確選擇了。