知识点：Powerlink实时以太网技术详解
一、Powerlink技术概述
Powerlink是一种高性能的实时以太网通信协议，由奥地利贝加莱自动化公司（B&R）开发，并已成为了IEC国际标准（IEC 62439-5）。Powerlink结合了以太网的高速传输能力和实时通信的需求，特别适用于工业自动化领域，如机器人控制、运动控制和过程自动化等场景，提供低延迟、高可靠性和确定性的数据传输。
二、Powerlink的工作原理与特点
1. **基于请求/应答模式**：Powerlink采用了高效的请求/应答通信模式，主站向从站发送请求，从站收到请求后立即响应，确保了快速的通信响应时间。
2. **PRC（Predefined Response Cycle）模式**：该模式允许从站在固定的时间间隔内自动发送数据，无需等待主站的查询，提高了数据传输效率。
3. **多路复用**：Powerlink支持在同一数据帧中封装多个报文，减少了网络负载，提高了带宽利用率。
4. **异步阶段**：除了实时数据传输，Powerlink还提供了异步通信阶段，用于传输非实时或低优先级数据，如诊断信息或参数设定。
5. **同步机制**：Powerlink采用精确的时间戳和时钟同步算法，确保所有节点的时间同步，从而实现精确的实时通信。
三、Powerlink数据帧格式
Powerlink的数据帧包括SoC（Start of Cycle）、Preq（Process Request）、Pres（Process Response）、SoA（Start of Asynchronous）、Asynd（Asynchronous Data）等类型，每种帧都具有特定的功能和格式。
四、Powerlink的性能与特性
1. **高性能**：Powerlink的循环时间可达到微秒级，满足工业自动化对实时性需求。
2. **灵活的网络拓扑**：支持星型、线型、树型、环型等多种网络结构，便于网络设计和扩展。
3. **热插拔功能**：Powerlink支持设备在运行过程中进行插拔操作，不会影响整个网络的正常运行。
4. **冗余机制**：包括多主冗余、双网冗余、环形冗余等，确保网络高可用性和容错能力。
5. **交叉通信**：Powerlink允许不同节点之间的直接通信，无需通过主站转发，提高了通信效率。
6. **实时域与非实时域分离**：将实时数据和非实时数据在时间上分开处理，避免了资源竞争，保证了实时通信的质量。
五、Powerlink源码与开发
Powerlink开源软件包包含了完整的通信栈和API接口，开发者可以通过API进行应用程序的开发，实现与Powerlink网络的交互。源码中还包含了一个基于对象字典的配置系统，使得配置和管理网络变得简单。
六、Powerlink的实现平台
Powerlink可以在多种平台上实现，包括：
1. **基于Windows的实现**：通过安装相应的驱动和库文件，Windows操作系统可以作为Powerlink主站或从站，进行实时通信。
2. **基于Linux的实现**：Linux环境下，可以通过内核模块和用户空间程序实现Powerlink功能，支持更高级别的实时性和灵活性。
3. **基于FPGA的实现**：利用FPGA的并行处理能力，可以构建高性能的Powerlink通信硬件，特别适合于需要极高实时性和数据处理速度的应用场景。
七、网络配置与组建
Powerlink网络的配置主要包括网络参数配置、映射参数配置等，通过工具如openCONFIGURATOR可以方便地进行网络设备的配置和管理。在实际部署中，根据不同的应用场景选择合适的网络拓扑和参数配置，以达到最佳的通信效果。
Powerlink作为一种先进的实时以太网通信协议，不仅提供了高速、确定性的数据传输能力，还具备灵活的网络架构和强大的容错机制，是工业自动化领域不可或缺的关键技术之一。对于开发者而言，掌握Powerlink的原理和应用，将有助于提高工业自动化系统的实时性和可靠性，推动智能制造的发展。
2025-07-18 18:19:23
4.32MB
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1 Introduction......................................................................................... 1
1.1 Ethernet POWERLINK................................................................ 1
1.2 Key Features................................................................................. 2
1.3 Supported object dictionary entries .............................................. 2
2 Application Programming Interface ................................................. 4
2.1 Software Structure........................................................................ 4
2.1.1 Directory Structure .......................................................... 5
2.1.2 Module Structure............................................................. 6
2.1.3 Header files ..................................................................... 7
2.1.4 Target dependant modules .............................................. 7
2.2 Data types ..................................................................................... 7
2.3 Functions .................................................................................... 14
2.3.1 EPL API Layer .............................................................. 14
2.3.1.1 Event callback function tEplApiCbEvent ...... 14
2.3.1.2 Sync callback function tEplApiCbSync......... 31
2.3.1.3 Function EplApiInitialize() ............................ 32
2.3.1.4 Function EplApiShutDown() ......................... 35
2.3.1.5 Function EplApiExecNmtCommand() .......... 36
2.3.1.6 Function EplApiMnTriggerStateChange() .... 37
2.3.1.7 Function EplApiReadObject() ....................... 38
2.3.1.8 Function EplApiWriteObject() ...................... 41
2.3.1.9 Function EplApiFreeSdoChannel() ............... 42
2.3.1.10 Function EplApiReadLocalObject() .............. 43
2.3.1.11 Function EplApiWriteLocalObject() ............. 44
2.3.1.12 Function EplApiLinkObject() ........................ 44
2.3.1.13 Function EplApiProcess() .............................. 45
2.3.1.14 Function EplApiProcessImageSetup() ........... 46
2.3.1.15 Function EplApiProcessImageExchangeIn() . 47
2.3.1.16 Function EplApiProcessImageExchangeOut()
........................................................................ 48
2.3.2 Edrv module .................................................................. 49
2.3.2.1 Callback Function tEdrvRxHandler() ............ 49
2.3.2.2 Callback Function tEdrvTxHandler() ............ 51
2.3.2.3 Function EdrvInit() ........................................ 52
2.3.2.4 Function EdrvShutdown().............................. 52
2.3.2.5 Function EdrvDefineRxMacAddrEntry() ...... 53
2.3.2.6 Function EdrvUndefineRxMacAddrEntry() .. 53
2.3.2.7 Function EdrvAllocTxMsgBuffer() ............... 54
2.3.2.8 Function EdrvReleaseTxMsgBuffer() ........... 54
2.3.2.9 Function EdrvSendTxMsg() .......................... 55
2.3.2.10 Function EdrvTxMsgReady() ........................ 55 openPOWERLINK: Ethernet POWERLINK Protocol Stack
© SYS TEC electronic GmbH 2008 L-1098e_2
2.3.2.11 Function EdrvTxMsgStart()........................... 56
3 Object Dictionary.............................................................................. 57
3.1 Fundamentals ............................................................................. 57
3.2 Structure of an OD, Standardized Profiles................................. 57
3.2.1 Communication Profile ................................................. 58
3.2.2 Device Profiles.............................................................. 58
3.3 Object Dictionary Structure ....................................................... 58
3.4 Object Dictionary Definition...................................................... 59
3.5 Example...................................................................................... 66
4 Configuration and Scaling ............................................................... 68
4.1 General configuration of the EPL stack..................................... 68
4.2 Ethernet driver............................................................................ 69
4.3 DLL module ............................................................................... 70
4.4 OBD module .............................................................................. 70
4.5 SDO modules ............................................................................. 71
4.6 Timer module ............................................................................. 71
4.7 EPL API Layer ........................................................................... 72
Glossary ...................................................................................................... 73
References................................................................................................... 75
2023-03-09 21:30:10
315KB
1
openSAFETY 是第一个开源、独立于总线的安全标准，适用于所有工业以太网方案。对于在任何数据传输协议上 openSAFETY 的实施， EPSG 都将提供积极支持，同时也提供认证
和一致性测试。
2022-11-12 21:09:05
1.41MB
1
1.包含2种版本的pcap报文
2.GB_T 27960-2011 以太网POWERLINK通信行规规范
3.Powerlink帧结构
4.powerlinknew
2022-02-25 09:13:08
41.61MB
1
POWER LINK ST407
基于st mcu 的pl实现
提供源码。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
2022-02-25 09:08:01
498KB
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