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ABB模塊3BSE023676R1AO845
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數(shù)據(jù)傳輸延遲
假設(shè)網(wǎng)絡(luò)上的流量是機床控制器和伺服節(jié)點之間的周期性數(shù)據(jù)流,網(wǎng)絡(luò)延遲(TNW)由網(wǎng)絡(luò)跳轉(zhuǎn)到遠節(jié)點的次數(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率和每個節(jié)點遭受的延遲決定。在使用機器人和機床時,線路導致的信號傳輸延遲可以忽略,這是因為線纜長度一般相對較短。主要的延遲為帶寬延遲;即將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄€路所需的時間。對于小的以太網(wǎng)幀(一般適用于機床和機器人控制),有關(guān)100 Mbps和1 Gbps位速率的帶寬延遲,請參考圖3。這就等于數(shù)據(jù)包尺寸/數(shù)據(jù)速率。對于多軸系統(tǒng),從控制器到伺服器的典型數(shù)據(jù)有效載荷由各伺服器的4字節(jié)速度/位置基準更新和1字節(jié)控制器更新組成,也就是說,6軸機器人的有效載荷為30個字節(jié)。當然,有些應(yīng)用的更新中包含更多信息,并且/或有更多軸,在這些情況下,數(shù)據(jù)包的尺寸要大于小尺寸。
除了帶寬延遲外,其他延遲元素是由于以太網(wǎng)幀通過每個伺服網(wǎng)絡(luò)接口的PHY和雙端口開關(guān)產(chǎn)生的。這些延遲如圖4和圖5所示,其中顯示幀移動的部分是穿過PHY進入MAC(1-2),通過目標地址分析時,只需要對幀的前導和目標部分進行計時管控。路徑2-3a表示對當前節(jié)點有效載荷數(shù)據(jù)的截取,路徑2-3b則表示幀向目標節(jié)點行進的路程。圖4a只顯示傳輸給2-3a中的應(yīng)用的有效載荷,圖4b則顯示被傳輸?shù)膸拇蟛糠郑贿@表明以太網(wǎng)協(xié)議之間可能存在細微的差異。路徑3b-4表示幀出站傳輸,通過傳輸隊列、通過PHY,然后回到線纜。圖中所示的線路終端節(jié)點中不存在這種路徑。這里假設(shè)采用直通數(shù)據(jù)包交換,而不是存儲轉(zhuǎn)發(fā),后者的延遲時間更長,因為整個幀都要計入開關(guān),然后再被轉(zhuǎn)發(fā)。
圖5按時間線顯示幀的延時元素,其中描述了幀穿過一個軸節(jié)點的全部傳輸時間。TBW表示帶寬延遲,TL_1node 表示幀通過單個節(jié)點的延遲。除了與位通過線路進行物理傳輸,以及計入地址位用于實施目標地址分析相關(guān)的延遲外,PHY和開關(guān)組件延遲是其他會影響系統(tǒng)內(nèi)的傳輸延遲的因素。隨著線路上的位速率增加,節(jié)點數(shù)量增多,這些延遲對整個端到端幀傳輸延遲的影響會更大。