对运动控制而言，应用程序给数字总线带来了可靠性

　　随着数字化运动控制网络变得越来越普及，他们最终将纳入整个控制系统中，废除几乎所有硬电线。B&R公司的 Muehlfellner预言：“驱动器中的集成安全功能将删除对硬电线驱动使能信号的需要。这些驱动器也将提供额外的安全功能，如安全停滞——是电机能 在动力下保持的一种状态，而机器是电子停止、安全停止、安全速度和更多的停止状态。典型的驱动器I/O和限位开关，还有主编码器，和家里一样，也将被远程 联网。”

　　为了说得更直观点，使用大家都明白的比喻，我们借用了设备制造商的一句话。“安全功能的完全网络控制正在逐渐出现，” Speedline's Klauser相信，“如果自动汽车可以通过网络驾驭和刹车，安全性可以通过类似方法在机器上实现。”

　　位于苏塞克斯，威斯康星州的Quad Graphics 是一家商业印刷机公司。该公司的图形再制造和技术(GR/T)部门所提供自动化和其他技术，领先于现有的印刷技术和定制胶印印刷机。无论是其印刷部门还是 精整部门，Quad公司已对现有的18多个印刷机进行了重新制造，还有配套设备。

　　对于运动控制，GR/T部门广泛使用数字总线通信。GR/T部门的项目技术支持员Dave Leitinger 说：“我们的旧印刷机使用基于继电器和硬电线连接的模拟控制平台，处理器和通信速度缓慢，且不是实时性的。速度、模块化和传输的数据量是当今市场的关键因 素。随着Profibus 和 Profinet的发展，我们已经能够将先进的数字技术带到再制造印刷行业。这使得我们能够废除旧线轴和慢速的HMIs，将IT世界带到工厂车间。现在我 们有能力模块化辅助印刷设备， 并把具有开关翻转功能的设备带到生产线上。”

　　Leitinger 说，数字总线已经为具有更多的带宽、更高的可扩展性、TCP/IP互联网兼容性、安全集成和实时确定性的系统控制，打开了通信体系架构。

　　目前的一个项目是对现有的印刷机重新制造，分为两个独立的印刷生产线，每个生产线能够独立在线完成生产。“我们必须使用 一个翻转开关来关闭两个生产线中的其中一个，将两个印刷生产线变为单个生产线，” Leitinger指出，“这需要100多个Profibus总线，14个Profinet点，90个运动控制轴和28个HMIs。”所有这些组件同时必 须提供安全性集成和实时响应。

　　Leitinger说：“通过高速数字网络实现该控制系统，降低了安装和硬件成本，Profinet能以250微秒的周 期实时性地满足高速率要求，几乎没有延迟变化。除了新组件以外，新型控制系统需要更少的控制柜地面空间和开放拓扑设施。现在我们有了远程访问诊断工具，还 有生产所需要的数据捕获。”

　　新型控制系统废除了硬电线的安全控制。现在安全站、警卫和机动控制对西门子Simatic故障安全PLCs和具有安全扭转切断功能的Simatic驱动器是有线冗余和局部性的。

　　“Pofisafe的Profinet使我们在现场总线上批准安全信号，同时遵守所有安全性协议和标准，” Leitinger总结说，“这给予我们在现场总线上批准安全相关信息的优势，同时节省了额外和昂贵的布线费用。”

　　如何测量吞吐量

　　在运动控制系统中，从硬电线到数字网络转换的一个主要挑战是能够保持足够的速度。原始规格只讲述了故事的一部分

　　数字网络标准组织 ODVA 公司的执行董事Katherine Voss说：“网络性能对分布式运动控制网络的成功实现至关重要。然而，人们经常错误使用线速作为性能的主要指标，而实际上对有效网络，比原始数据速度有一个因素更加重要。

　　ODVA公司认为总的系统带宽和总的协议效用至少与比特率同样重要，据说吞吐量是带宽最有效的措施，其也是衡量网络系统整体性能的最佳方式。对吞吐量合理有效的定义指基于逻辑决策，从一个事件变化的检测(输入)到驱动(输出)的时间。

　　因此，ODVA说，吞吐量是几个因素的结合，包括了协议效率(总数据包大小的数据比率)，网络模型(信息流动模式/数字和消息频率)，波特率(基于电线的原始比特速度)和节点处理时间。