對運動控制而言，應用程序給數字總線帶來了可靠性

　　隨著數字化運動控制網絡變得越來越普及，他們最終將納入整個控制系統中，廢除幾乎所有硬電線。B&R公司的 Muehlfellner預言：“驅動器中的集成安全功能將刪除對硬電線驅動使能信號的需要。這些驅動器也將提供額外的安全功能，如安全停滯——是電機能 在動力下保持的一種狀態，而機器是電子停止、安全停止、安全速度和更多的停止狀態。典型的驅動器I/O和限位開關，還有主編碼器，和家里一樣，也將被遠程 聯網。”

　　為了說得更直觀點，使用大家都明白的比喻，我們借用了設備制造商的一句話。“安全功能的完全網絡控制正在逐漸出現，” Speedline's Klauser相信，“如果自動汽車可以通過網絡駕馭和剎車，安全性可以通過類似方法在機器上實現。”

　　位于蘇塞克斯，威斯康星州的Quad Graphics 是一家商業印刷機公司。該公司的圖形再制造和技術(GR/T)部門所提供自動化和其他技術，領先于現有的印刷技術和定制膠印印刷機。無論是其印刷部門還是 精整部門，Quad公司已對現有的18多個印刷機進行了重新制造，還有配套設備。

　　對于運動控制，GR/T部門廣泛使用數字總線通信。GR/T部門的項目技術支持員Dave Leitinger 說：“我們的舊印刷機使用基于繼電器和硬電線連接的模擬控制平臺，處理器和通信速度緩慢，且不是實時性的。速度、模塊化和傳輸的數據量是當今市場的關鍵因 素。隨著Profibus 和 Profinet的發展，我們已經能夠將先進的數字技術帶到再制造印刷行業。這使得我們能夠廢除舊線軸和慢速的HMIs，將IT世界帶到工廠車間。現在我 們有能力模塊化輔助印刷設備， 并把具有開關翻轉功能的設備帶到生產線上。”

　　Leitinger 說，數字總線已經為具有更多的帶寬、更高的可擴展性、TCP/IP互聯網兼容性、安全集成和實時確定性的系統控制，打開了通信體系架構。

　　目前的一個項目是對現有的印刷機重新制造，分為兩個獨立的印刷生產線，每個生產線能夠獨立在線完成生產。“我們必須使用 一個翻轉開關來關閉兩個生產線中的其中一個，將兩個印刷生產線變為單個生產線，” Leitinger指出，“這需要100多個Profibus總線，14個Profinet點，90個運動控制軸和28個HMIs。”所有這些組件同時必 須提供安全性集成和實時響應。

　　Leitinger說：“通過高速數字網絡實現該控制系統，降低了安裝和硬件成本，Profinet能以250微秒的周 期實時性地滿足高速率要求，幾乎沒有延遲變化。除了新組件以外，新型控制系統需要更少的控制柜地面空間和開放拓撲設施。現在我們有了遠程訪問診斷工具，還 有生產所需要的數據捕獲。”

　　新型控制系統廢除了硬電線的安全控制。現在安全站、警衛和機動控制對西門子Simatic故障安全PLCs和具有安全扭轉切斷功能的Simatic驅動器是有線冗余和局部性的。

　　“Pofisafe的Profinet使我們在現場總線上批準安全信號，同時遵守所有安全性協議和標準，” Leitinger總結說，“這給予我們在現場總線上批準安全相關信息的優勢，同時節省了額外和昂貴的布線費用。”

　　如何測量吞吐量

　　在運動控制系統中，從硬電線到數字網絡轉換的一個主要挑戰是能夠保持足夠的速度。原始規格只講述了故事的一部分

　　數字網絡標準組織 ODVA 公司的執行董事Katherine Voss說：“網絡性能對分布式運動控制網絡的成功實現至關重要。然而，人們經常錯誤使用線速作為性能的主要指標，而實際上對有效網絡，比原始數據速度有一個因素更加重要。

　　ODVA公司認為總的系統帶寬和總的協議效用至少與比特率同樣重要，據說吞吐量是帶寬最有效的措施，其也是衡量網絡系統整體性能的最佳方式。對吞吐量合理有效的定義指基于邏輯決策，從一個事件變化的檢測(輸入)到驅動(輸出)的時間。

　　因此，ODVA說，吞吐量是幾個因素的結合，包括了協議效率(總數據包大小的數據比率)，網絡模型(信息流動模式/數字和消息頻率)，波特率(基于電線的原始比特速度)和節點處理時間。