Ethernet POWERLINK-openPOWERLINK

POWERLINK w warstwie fizycznej bazuje na FAST Ethernet (IEEE 802.3u), dzięki czemu możliwe jest stosowanie standardowych komonentów infrastruktury sieci Ethernet (hub, switch, itp.) oraz możliwa jest realizacja dowolnych topologii (drzewo, gwiazda, magistrala, pierścień). Na poziomie protokołu, niedeterministyczny protokół TCP/IP (warstwa 3 i 4 modelu OSI) został zastąpiony deterministycznym protokołem POWERLINK.

Podstawą działania sieci Ethernet POWERLINK jest podział zdefiniowanego cyklu na szczeliny czasowe przyporządkowane poszczególnym stacjom (Slot Communication Network Management).Przydział praw dostępu do odpowiednich szczelin czasowych dla poszczególnych stacji (controlled node) oraz synchronizacja stacji poprzez sygnał taktujący dokonywana jest przez jedną wyróżnioną stację zarządzającą siecią (managing node). Pasmo transmisyjne jest wykorzystywane w sposób najbardziej efektywny poprzez możliwość podziału stacji na te, które nadają w każdym cyklu, oraz te, które nadają co któryś cykl (multipleksowanie). Oprócz praw nadawania w odpowiednich szczelinach czasowych oraz cyklach, wszystkie stacje mogą w każdym cyklu odbierać dane wysłane telegramem BROADCAST. Przyjęta filozofia pozwala osiągać bardzo krótkie czasy cyklu nawet przy dużej liczbie stacji w sieci. Obok transmisji danych krytycznych czasowo, w każdym cyklu jest zarezerwowana szczelina czasowa dla transmisji danych asynchronicznych. W ten sposób możliwe jest przesyłanie np. ramek TCP/IP, przez co do sieci systemu automatyki można dołączyć np. kamerę internetową.

Podążając za współczesną technologią i możliwościami systemów operacyjnych opracowany został i opublikowany openPOWERLINK jako produkt w pełni "open source" bazujący na platformach Linux i Windows XP. W ten sposób udostępniony został pierwszy całkowicie otwarty kompletny system komunikacji czasu rzeczywistego. Pakiet programowy openPOWERLINK zawiera kompletny zestaw protokołu dla Managing Node (master) i Controlled Node (slave). Taka implementacja umożliwia uzyskanie czasów cykli synchronizacji około 0.5 ms, a przy wsparciu koprcesora nawet 0.1 ms. Jak duże jest zainteresowanie openPOWERLINK wskazuje około 20 ściągnięć protokołu dziennie (http://www.sourceforge.net/projects/openPOWERLINK).