EtherCAT特性(1)完全符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),。EtherCAT是對(duì)傳統(tǒng)的以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行修改,,因此可以與其他以太網(wǎng)協(xié)議并存于統(tǒng)一總線。EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中也可以使用普通的以太網(wǎng)設(shè)備,,例如以太網(wǎng)線,、以太網(wǎng)卡、交換機(jī),、路由器等設(shè)備,。此外,任何具有標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)控制器的設(shè)備都可以作為EtherCAT主站,,包括PC計(jì)算機(jī),、帶有以太網(wǎng)控制器的嵌入式設(shè)備。(2)***的性能,。EtherCAT是基于以太網(wǎng)技術(shù),,數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到100Mbit/s,是快的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),。EtherCAT利用以太網(wǎng)帶寬進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,,有效數(shù)據(jù)利用率高,可達(dá)90%以上,。另外EtherCAT數(shù)據(jù)幀處理的實(shí)時(shí)性很高,,數(shù)據(jù)刷新周期小于100us,滿足對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合,。此外,,EtherCAT使用高精度的分布式時(shí)鐘,能保證各個(gè)從站節(jié)點(diǎn)設(shè)備的同步精度小于1us,。(3)簡單,、低成本,。EtherCAT結(jié)構(gòu)簡單,而無需交換機(jī)或集線器,,復(fù)雜功能的節(jié)點(diǎn)設(shè)備或簡單的I/O節(jié)點(diǎn)都可以用作EtherCAT從站,。此外EtherCAT在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞矫鏇]有限制,支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),,如線型,、星型、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),,以及各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的組合,,從而使得設(shè)備連接非常靈活。EtherCAT采用主從結(jié)構(gòu)進(jìn)行訪問控制,,通信關(guān)系始終由主站發(fā)起,。湖北標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT網(wǎng)線有哪些
為了實(shí)現(xiàn)EtherCAT安全數(shù)據(jù)通訊,我們開放了SafetyoverEtherCAT協(xié)議,,EtherCAT安全通信協(xié)議已經(jīng)在ETG組織內(nèi)部公開,。該協(xié)議已經(jīng)由德國技術(shù)監(jiān)督局(TüV)鑒定為符合IEC61508定義的SIL3等級(jí)要求。設(shè)備上實(shí)施EtherCAT安全協(xié)議必須滿足安全目標(biāo)的需求,。相應(yīng)的產(chǎn)品相關(guān)要求也必須考慮進(jìn)來,。EtherCAT被用作傳輸安全和非安全數(shù)據(jù)的單一通道。傳輸介質(zhì)被認(rèn)為是“黑色通道”而不被包括在安全協(xié)議中,。EtherCAT過程數(shù)據(jù)中的安全數(shù)據(jù)報(bào)文包括安全過程數(shù)據(jù)和所要求的數(shù)據(jù)備份,。這個(gè)“容器”在設(shè)備的應(yīng)用層被安全地解析,。通信仍然是單一通道的,。這符合IEC61784-3附件中的模型A,。因此,,該安全協(xié)議也可通過其它通訊系統(tǒng)、背板或WLAN傳輸,。傳輸周期可根據(jù)要求縮短,,不會(huì)影響殘留誤差率,。SafetyoverEtherCAT主站和從站之間的安全數(shù)據(jù)循環(huán)交換被稱作為由看門狗定時(shí)器監(jiān)控的連接,。一個(gè)主站能建立并監(jiān)控多個(gè)不同從站的連接,。陜西拖鏈?zhǔn)褂肊therCAT網(wǎng)線EtherCAT總線上控制器為主站,伺服驅(qū)動(dòng)器為從站,。
單個(gè)以太網(wǎng)幀**多可進(jìn)行1486字節(jié)的過程數(shù)據(jù)交換,,幾乎相當(dāng)于12000個(gè)數(shù)字輸入和輸出,而傳送這些數(shù)據(jù)耗時(shí)*為300μs,。100個(gè)伺服軸的通訊也非??焖伲嚎稍诿?00μs中更新帶有命令值和控制數(shù)據(jù)的所有軸的實(shí)際位置及狀態(tài),分布時(shí)鐘技術(shù)使軸的同步偏差小于1微秒。而即使是在保證這種性能的情況下,,帶寬仍足以實(shí)現(xiàn)異步通訊,如TCP/IP,、下載參數(shù)或上載診斷數(shù)據(jù),。超高性能的EtherCAT技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)無法迄及的控制理念。EtherCAT使通訊技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)PC所具有的***計(jì)算能力相適應(yīng),,總線系統(tǒng)不再是控制理念的瓶頸,,分布式I/O可能比大多數(shù)本地I/O接口運(yùn)行速度更快。EtherCAT技術(shù)原理具有可塑性,,并不束縛于100Mbps的通訊速率,,甚至有可能擴(kuò)展為1000Mbps的以太網(wǎng)。
EtherCAT的系統(tǒng)配置,,以固高的EtherCAT總線控制卡為例,,它可以連接伺服驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器及其他支持EtherCAT總線控制的設(shè)備,。這種拓展方式非常方便,,只需要一根網(wǎng)線連接到EtherCAT總線控制卡即可。同時(shí),,Glink總線可以用來控制數(shù)字量和模擬量的輸入輸出,,比如電磁閥、指示燈等,。下圖是我們的EtherCAT控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)際接線,,只需要將網(wǎng)線從EtherCAT控制卡的接口連接到EtherCAT驅(qū)動(dòng)器即可。驅(qū)動(dòng)器可以連接到下一個(gè)驅(qū)動(dòng)器,,同時(shí)驅(qū)動(dòng)器連接到我們的伺服電機(jī)和編碼器,。我們的**IO信號(hào)可以連接在總線驅(qū)動(dòng)器上的IO端口,包括原點(diǎn)信號(hào),、限位信號(hào)等,。總線驅(qū)動(dòng)器可以就地連接我們的電機(jī)平臺(tái),,總線IO模塊也可以就近連接電磁閥,,傳感器等,從而**簡化了接線,,有利于設(shè)備的不斷拓展,。EtherCAT控制卡的編程方式大體上與通用控制卡相似,初始化控制卡,,原點(diǎn)獲取,,**IO信號(hào)讀取等方面稍有區(qū)別,熟悉通用控制卡編程的話,,入手總線控制卡編程也就不難了,。EtherCAT總線控制作為一種高性能,、高可靠性的運(yùn)動(dòng)控制方式,越來越受到工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的重視,。對(duì)于想要深入了解控制系統(tǒng)技術(shù)的工程師來說,,掌握EtherCAT總線控制技術(shù)是非常有必要的。ethercat網(wǎng)線需要能夠快速響應(yīng)控制系統(tǒng)的變化,,必須具有低延遲的特性,。
EtherCAT使網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到了一個(gè)新境界。1000個(gè)I/O的更新時(shí)間只需30μs,,其中還包括I/O周期時(shí)間,。單個(gè)以太網(wǎng)幀**多可進(jìn)行1486字節(jié)的過程數(shù)據(jù)交換,幾乎相當(dāng)于12000個(gè)數(shù)字輸入和輸出,,而傳送這些數(shù)據(jù)耗時(shí)*為300μs,。與100個(gè)伺服軸的通訊每100μs執(zhí)行一次??稍谶@一周期時(shí)間內(nèi)更新帶有命令值和控制數(shù)據(jù)的所有軸的實(shí)際位置及狀態(tài),,分布式時(shí)鐘技術(shù)使軸的同步偏差小于1微秒。超高性能的EtherCAT技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)無法迄及的控制理念,。這樣,,通過總線也可以形成超高速控制回路。以前需要本地**硬件支持的功能現(xiàn)在可在軟件中加以映射,。巨大的帶寬資源使得狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠與任何數(shù)據(jù)并行傳輸,。EtherCAT使通訊技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)PC所具有的***計(jì)算能力相適應(yīng),總線系統(tǒng)不再是控制理念的瓶頸,,分布式I/O可能比大多數(shù)本地I/O接口運(yùn)行速度更快,。EtherCAT系統(tǒng)采用主從式結(jié)構(gòu),所有通信均由主站發(fā)起,。陜西拖鏈?zhǔn)褂肊therCAT網(wǎng)線
EtherCAT已成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中*受歡迎的總線協(xié)議之一,,被應(yīng)用于機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線,、運(yùn)動(dòng)控制等場(chǎng)景,。湖北標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT網(wǎng)線有哪些
RxPDO:主站傳送數(shù)據(jù)給從站。TxPDO:從站傳送數(shù)據(jù)給主站,。EtherCAT總線上控制器為主站,,伺服驅(qū)動(dòng)器為從站。如6040h控制字(用于控制伺服軸的使能,、啟動(dòng),、停止、報(bào)警、復(fù)位等運(yùn)行狀態(tài)),,每個(gè)數(shù)據(jù)字典Index可包含32個(gè)子字典Sub-Index,。數(shù)據(jù)字典的功能和初始值查看驅(qū)動(dòng)器手冊(cè)的描述。數(shù)據(jù)字典的編號(hào)及功能是協(xié)議本身就確定好的,,用戶只需按照數(shù)據(jù)字典的描述設(shè)置數(shù)據(jù)字典的bit位,,所有的標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT設(shè)備都使用一套數(shù)據(jù)字典。EtherCAT初始化過程中必須進(jìn)行驅(qū)動(dòng)器PDO配置,,“DRIVE_PROFILE”指令配置驅(qū)動(dòng)器的PDO列表,目前提供約20幾種配置選擇,,每種配置包含哪些數(shù)據(jù)字典查看該指令說明確認(rèn),。DRIVE_PROFILE=-1表示驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)置缺省PDO列表,驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置PDO列表包含哪些數(shù)據(jù)字典需要查看驅(qū)動(dòng)器手冊(cè),。DRIVE_PROFILE已有的配置不能滿足需求就自定義PDO,,采用SDO相關(guān)指令操作數(shù)據(jù)字典配置驅(qū)動(dòng)器需要的PDO。驅(qū)動(dòng)器的相關(guān)參數(shù)修改,,同樣使用SDO指令讀寫對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)字典進(jìn)行配置或通過驅(qū)動(dòng)器軟件修改,。SDO指令包含數(shù)據(jù)字典讀取“SDO_READ”、“SDO_READ_AXIS”和數(shù)據(jù)字典寫入“SDO_WRITE”,、“SDO_WRITE_AXIS”,。湖北標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT網(wǎng)線有哪些