如今，CAN总线已不再能够处理移动设备中的大量数据。POWERLINK所能提供的性能提升正是建筑业和农业梦寐以求的。
随着移动设备的自动化水平一代比一代高，传统的CAN总线已不再能够处理如此大量的数据。像POWERLINK这样的工业以太网协议多年来已经在各种不同的制造与加工应用中充分证明自己，它所能提供的性能提升正是建筑业和农业梦寐以求的。
GPS导航、后视摄像头、安全技术和数不尽的全自动流程全都已经成为今天高科技的移动设备和商用车辆上的标准功能 – 从联合收割机到消防车和多功能市政车辆。现在的车辆依靠多达十个并行CAN网络以提供必要的功能，这已经远远超出传统CAN总线的最大带宽。
更多带宽
“你每增加一个网络，同时也增加了工程、维护和诊断的时间和成本，”贝加莱移动自动化产品经理Stefan Taxer解释道。然而，针对安全应用仍然没有足够的性能和带宽。“制造商已就传统总线系统阻碍进步这一点达成共识。”移动自动化正在寻求一个新的主干总线系统，以此作为可持续创新的基础。
“工业自动化在千年之交就曾面临过类似窘境，”Taxer声称道。此后，高性能解决方案脱颖而出成为明显的赢家：工业以太网。它提供了一个更大的带宽，具有实时能力且基于低成本的以太网标准。“这些优势也将使它在移动自动化的许多领域内取得成功，”Taxer对此深信不疑。公共互联网协议TCP/IP并不是一个很好的选择，因为它不支持确定性通信。
对总线系统的选择是一种长期承诺，因此制造商都在寻求开放且面向未来的解决方案。“这正是POWERLINK的设计初衷所在，”Taxer说道。该协议栈是在BSD授权下发布的。实现主站和从站的源代码任何人都能轻松获得，且没有任何授权费用。POWERLINK用户组织为所有制造商都提供了加入的机会，这有助于大家共塑该协议的未来。
POWERLINK基于CANopen
由于需要采购新硬件并重写大部分软件，因此实施新的总线系统是一个耗费巨大的过程。“然而，使用POWERLINK不仅在性能上取得了巨大飞跃，而且切换至POWERLINK主干总线也非常容易，”Taxer解释道。POWERLINK使用CANopen对象字典以及CANopen协议和通信机制。循环过程数据和参数数据分别是通过过程数据对象和服务数据对象进行交换。POWERLINK和CAN可以在一起完美地工作。
通信更快 - 100 Mbit/s
和CANopen一样，POWERLINK也可以提供直接交叉通信。所有CANopen应用和设备子协议都可以在POWERLINK环境中直接实现 – 就应用而言，这两个协议之间并没有差别。然而，两者在速度方面的差异巨大：POWERLINK的传输速率高达100 Mbit/s。如遇需要更大带宽的情况，切换至千兆以太网也没有任何问题。
“今天的移动设备可以在多达10个网络中使用长达3000米的网线。”Taxer说道。这不仅会导致安装和维护成本高企，而且还会增加易错性。
一根电缆搞定一切
通过使用POWERLINK，你可以实现移动设备中的所有数据传输 - 甚至是拖拉机、割草机和拖车的组合 – 仅用一根电缆。除了实时过程数据之外，该网络还可以携带HMI数据、安全数据和后视摄像头中的视频信号。POWERLINK的多主站功能使得自动驾驶设备能够在控制自身和由牵引车控制之间实现切换 – 不必进行任何配置或重启系统。
POWERLINK网络能够提供完全自由的拓扑结构。“星型、树型、总线型或环型结构 – 或其组合 – 全都可以实现，无需进行任何网络配置，”Taxer解释道。由此带来的模块化使得你能够在运行期间添加或删除网段。尤其是当你在进行模块化机械设计时，POWERLINK可以提供与最佳可用性相匹配的最大灵活性。
更为复杂的自动化解决方案按照惯例需要使用多个网络和多个控制器，每个都有它自己的软件。当然，所有这一切都必须进行协调和维护。然而，凭借POWERLINK的高数据传输速率和实时能力，你在一个应用中只需要使用一个控制器。传感器和执行机构中的数据被实时发送至控制器，在那里进行处理并根据需要发送回。无论是集中式还是分布式控制架构都可以实现。
通过使用POWERLINK，你可以实现移动设备中的所有数据传输 - 甚至是拖拉机、割草机和拖车的组合 – 仅用一根电缆。
高机器可用性
“相比于其它基于以太网的现场总线，实现POWERLINK的成本非常低，”Taxer说道。没有任何授权费用和专用硬件，而且 – 不必牺牲质量 – 成本节约实际上是伴随着机器可用性的增加。高带宽使你能够在网络上实施详细的诊断或快速而可靠地执行软件更新。由于POWERLINK使用单帧协议，因此它几乎不受EMC干扰。
包含安全
由于移动设备也要求符合欧盟机械指令，因此它往往需要拥有自己的安全应用。“openSAFETY对此非常完美，”Taxer说道。此开源安全协议可以结合POWERLINK使用，它并不需要有自己的网络。安全相关数据可以通过POWERLINK网络进行传输，与其它通信量无关。预认证达SIL 3 / PL e使得openSAFETY的实施变得格外便捷。
