作为众多工业以太网通信协议之一,POWERLINK这个名字可能不是所有人都了解,但如果说起它的渊源,大家也许就不会感到陌生了。在国内现场层低端领域广泛采用的CANBUS总线,正是POWERLINK发展的源头基础。 POWERLINK对CANBUS向下兼容,这会为工程师在控制系统设计上,减少潜在的问题障碍。
彭瑜:POWERLINK 中国用户组织主席
作为工业以太网的通信传输协议,POWERLINK最令人印象深刻的就是其对网络数据传输实时性的保障。在IT网络界独领风骚的以太网(Ethernet)技术之所以不能在工业中直接广泛采用的原因之一,就是因为其虽然可实现高速的网络传输,但不能确保工业级别的控制信号数据传输的实时性,这也成为了各种基于以太网通信协议开发的工业以太网通信技术的主要诉求。近年来在工业以太网、实时以太网的发展中出现了一些新的理念,纯粹以运动控制需求为核心而开发的工业以太网通信协议就是其中之一。POWERLINK工业以太网通信协议可以完全胜任高端运动控制系统中对实时性的苛刻要求。举例说明:一个高端伺服控制系统中需要同时对100个轴的运动进行实时控制,POWERLINK协议可用300多微秒(μs)对100轴的实时数据完成一次完整循环的更新;或者对于一个300轴的数字化控制系统,POWERLINK协议可在1毫秒(ms)内对其完成全部的实时数据刷新。如果对此有研究的工程师朋友会很清楚,这并非国内流行的一些主流工业以太网通信协议在功能上所能够企及的。
而且,POWERLINK的优势不仅限于数据传输的实时性。更在于它的全能性。当代先进工厂的生产线或者机械装置上,经常不仅有对运动的控制,也会有逻辑控制;有跟机器建立通信连接;还有机器视觉系统。如果采用POWERLINK的通信协议,就可以用单台控制系统解决所有问题了。我认为这在我国高端制造业中,尤其是“智能制造”领域大有用武之地。
优点列举了不少,然而,我个人认为,POWERLINK成为我国工业自动化领域推荐的国家技术标准之一,其技术的先进性和应用的广泛前景还在其次,而它对我们的核心价值却在于其“开源”特性。
开源在信息技术产业非常流行,但在自动化行业里,开源技术的概念现在仍在一个起步的阶段。对于开源概念,不少人有误解,以为开源表示经某厂商开发出来的软件产品,其他厂商、或者最终用户不付费就直接可以使用了。这种理解是完全错误的。其实,开源是指技术原创者针对某项基础性、平台型技术采取开放式的策略,快速吸引众多的新兴创业者,尤其是一些中小型的公司,结合他自己的细分行业做应用级的开发,从而快速实现此项技术对市场的占有;让更多的参与者能够站在较高的起点,共同分享因底层先进技术带来的良好市场回报。早先国内某知名自动化厂商付费获得国际DCS一些相关核心的知识产权,并基于此自主研发,从而实现了自身丰厚的市场回报和企业良性成长。但它仍需要对核心知识产权付费才能获得。而现在POWERLINK的开源更为彻底,企业不用付给POWERLINK协议的原始开发商贝加莱任何费用,就可以拿来做自己的应用开发,甚至是主站级的应用开发了。要知道POWERLINK并非在诞生之日就是开源协议,贝加莱公司在达成开源的共识前也经过了激烈的内部争论。如今POWERLINK作为一种技术十分先进的工业以太网通信技术,不仅做到了开源,而且开源的如此彻底,这对于此领域底子薄、急需自主知识产权技术提高核心竞争力的我国本土工控企业的后来者,无疑是个福音。
国内产业升级,在高端制造领域有个智能制造的专项。这涉及到众多高精尖的制造领域。面对具体智能制造的技术细节,我们本土企业自主创新面临的挑战纷繁复杂:设计得出还不等于制造得出,制造出不等于制造的质量控制得好。如果这时在世界范围内能有些基础性的先进技术是开源的,相关的质量控制就能有所保障,我们就能站在较高的起点上,较为快速地解决各种基于其上应用层的技术问题。我们既可以省下一笔跨知识产权门槛的成本,又能为在未来没有任何知识产权风险的前提下,封装自主的知识产权。中国正在努力从制造大国升级为制造强国,自动化行业必是重点之一。此次开源的POWERLINK正式成为国家技术标准,这好比是为国内自动化领域的创新企业和有识之士借来了一股东风。我们这些曾经参与过,推动过此项国家标准制定的人能看到这样一个赶超机会,一个创新利器落在大家手中,由衷地欣慰,也由衷地希冀。