yfirlit
EtherCAT er Ethernet-undirstaða fieldbus kerfi með opnum arkitektúr. CAT í EtherCAT er skammstöfun fyrir Control Automation Technology. Upphaflega þróað af Beckhoff Automation GmbH í Þýskalandi. EtherCAT setur nýjan staðal fyrir afköst í rauntíma og staðfræðilegan sveigjanleika, á sama tíma og hún er í samræmi við eða jafnvel lækkar kostnað við notkun á vettvangsrútu. EtherCAT býður einnig upp á nákvæma samstillingu tækja, valfrjálsa kapalofframboð og Functional Security Protocol (SIL3).
meginreglu
Það eru nokkrar Ethernet lausnir til að veita rauntíma virkni: til dæmis að slökkva á CSMA/CD aðgangsferlinu í gegnum hærra samskiptalag og skipta því út fyrir tímasneið eða skoðanakönnun. Önnur kerfi nota einkarofa og dreifa Ethernet pökkum með nákvæmri tímastýringu. Þrátt fyrir að þessar lausnir geti afhent pökkum til tengdra Ethernet hnúta tiltölulega hratt og nákvæmlega er bandbreiddarnýting lítil, sérstaklega fyrir dæmigerð sjálfvirknitæki, því jafnvel fyrir mjög lítið magn af gögnum þarf að senda fullan Ethernet ramma. Ennfremur fer tíminn sem þarf til að beina til úttaksins eða drifstýringarinnar og lesa inntaksgögnin að miklu leyti eftir framkvæmdarhamnum. Oft er nauðsynlegt að nota undirrútu, sérstaklega í eininga I/O kerfum, sem, eins og Beckhoff K-rútan, flýta fyrir flutningi um samstillt strætókerfi, en slík samstilling kemur ekki í veg fyrir tafir á flutningi samskiptarúta.
Með EtherCAT tókst Beckhoff að sigrast á þessum kerfistakmörkunum annarra Ethernet lausna: það var ekki lengur nauðsynlegt að taka á móti Ethernet pakka á hverjum tengipunkti, afkóða þá og afrita í vinnslugögn. Þegar rammar fara í gegnum hvert tæki, þar á meðal undirliggjandi endabúnað, les EtherCAT gögn frá stöðvarstjóranum sem eru mikilvæg fyrir það tæki. Á sama hátt er hægt að setja inntaksgögn inn í skilaboð þegar þau fara í gegnum. Eftir að ramminn hefur farið framhjá (seinkað aðeins um nokkra bita), þekkir þrælastöðin viðeigandi skipun og vinnur úr henni. Þetta ferli er útfært með vélbúnaði í þrælastýringunni og er því óháð rauntíma keyrslukerfi eða afköstum örgjörva samskiptastakkahugbúnaðarins. Síðasti EtherCAT þrællinn í nethlutanum skilar fullunnum skilaboðum þannig að skilaboðunum er skilað sem svarskilaboð frá fyrsta þrælnum til skipstjórans.
Frá Ethernet sjónarhorni er EtherCAT strætóhlutinn einfaldlega stórt Ethernet tæki sem tekur á móti og sendir Ethernet ramma. Hins vegar inniheldur þetta "tæki" ekki einn Ethernet stjórnandi með downstream örgjörva, heldur aðeins fjölda EtherCAT þrælastöðva. Eins og með öll Ethernet þarf EtherCAT ekki rofa til að koma á samskiptum, sem leiðir til hreins EtherCAT kerfis.
frammistaða
EtherCAT nær nýju stigi netafkasta. Endurnýjunartímabil 1000 dreifðra I/O gagna er aðeins 30μs, þar á meðal hringrásartími. Í gegnum Ethernet ramma er hægt að skiptast á allt að 1486 bætum af vinnslugögnum, sem jafngildir næstum 12.000 stafrænum bindum af inn/út. Þetta magn gagna er hægt að senda á aðeins 300μs.
Samskipti við 100 servóskaft eru aðeins 100μs. Á þessum tíma er hægt að útvega stillingargildi og stýrigögn á alla ása og tilkynna um raunverulega stöðu þeirra og stöðu. Dreifð klukkutækni tryggir að frávik samstillingartíma milli þessara ása sé minna en 1 míkrósekúnda.
Með framúrskarandi frammistöðu EtherCAT tækni, getum við áttað okkur á stjórnunaraðferðinni sem ekki er hægt að gera með hefðbundnu fieldbus kerfi. Þannig er einnig hægt að mynda ofurháhraða stjórnlykkjur í gegnum rútuna. Aðgerðir sem áður þurftu innfæddan sérstakan vélbúnaðarstuðning er nú hægt að kortleggja í hugbúnaði. Hin mikla bandbreiddarauðlind gerir kleift að senda ríkisgögn samhliða hvaða gögnum sem er. EtherCAT tækni gerir samskiptatækni kleift að passa við nútíma, afkastamikil iðnaðar PCS. Strætókerfið er ekki lengur flöskuháls til að stjórna hugmyndum. Gagnaafhending í dreifðri I/O er meiri en árangur sem aðeins er hægt að ná með staðbundnum I/O tengi.
Þessi netframmistöðukostur er áberandi í litlum stjórnendum með tiltölulega meðallagi tölvuafl. Háhraðalykkja EtherCAT, sem hægt er að gera á milli tveggja stjórnlykkja. Þess vegna hefur stjórnandinn alltaf nýjustu inntaksgögnin tiltæk og seinkun á úttaksmiðlun er í lágmarki. Viðbragðshegðun stjórnandans er hægt að bæta verulega án þess að auka eigin tölvugetu.
Meginreglur EtherCAT eru stigstærðar og ekki takmarkaðar við 100 megabita af bandbreidd - það er hægt að skala upp í gigabit Ethernet.
EtherCAT kemur í stað PCI:
Með hröðun á þróun smæðingar PC íhluta fer rúmmál iðnaðar PC aðallega eftir fjölda raufa sem þarf.
Notkun háhraða Ethernet bandbreiddar og EtherCAT samskiptavélbúnaðar (EtherCAT þrælastýringar) gagnabandbreidd opnaði nýjan umsóknarmöguleika: tengi sem venjulega eru staðsett í IPC voru flutt yfir á greindar tengistöðvar í EtherCAT kerfum. Auk dreifðs I/O, ása og stýrieininga er hægt að taka á flóknum kerfum eins og fieldbus master stöðvum, háhraða raðviðmótum, gáttum og öðrum samskiptaviðmótum í gegnum Ethernet tengi á tölvunni. Jafnvel önnur Ethernet tæki án takmarkana á samskiptaafbrigðum er hægt að tengja í gegnum DVS skautanna. Stærð iðnaðartölvutölvu er að minnka, kostnaðurinn minnkar, Ethernet tengi er nóg til að takast á við öll samskiptaverkefni.
Notaðu Ethernet í stað PCI fieldbus-tækja (PROFIBUS, CANopen, DeviceNet, AS-i, osfrv.) fyrir samþættingu í gegnum dreifða fieldbus aðalútstöð. Að nota fieldbus master vistar PCI raufar í tölvunni.
Staðfræði strætó
Strætó, tré eða stjarna: EtherCAT styður næstum alla staðfræði. Þannig er einnig hægt að nota strætóuppbygginguna sem er unnin úr vettvangsrútum fyrir Ethernet. Samsetning strætó- og útibúa er sérstaklega gagnleg fyrir raflögn kerfisins. Öll tengi eru staðsett á tengibúnaði, sem útilokar þörfina fyrir fleiri rofa. Auðvitað geturðu líka notað hefðbundna rofa-undirstaða stjarna Ethernet svæðisfræði.
Notkun mismunandi flutningsstrengja getur hámarkað sveigjanleika raflagna. Sveigjanlegar og ódýrar staðlaðar Ethernet innstungur geta sent merki um Ethernet ham (100baseTX) eða í gegnum E bus. Ljósleiðarar (Pfos) er hægt að nota til sérstakra nota. Ethernet bandbreidd (eins og mismunandi ljós- og koparsnúrur) er hægt að nota í tengslum við rofa eða fjölmiðlabreyta. Eðliseiginleikar Fast Ethernet leyfa tækjum að vera 100 metra á milli, en E-bus getur aðeins verið 10 metra á milli. Hægt er að velja Fast Ethernet eða E-bus í samræmi við fjarlægðarkröfur. EtherCAT kerfið getur hýst allt að 65535 tæki, þannig að heildarstærð netkerfisins er nánast ótakmörkuð.
Þú getur valið staðfræði að vild. Raflögn hefur mesta sveigjanleika: hvort sem á að nota rofann, er notkun strætóuppbyggingar eða trjáuppbyggingar, getur verið hvaða samsetning sem er að velja. Sjálfvirk úthlutun heimilisfangs; Þú þarft ekki að stilla IP tölu.
hreinskilni
EtherCAT er ekki aðeins fullkomlega samhæft við Ethernet, heldur hefur það einnig einstakan opna hönnunareiginleika: það getur verið samhliða öðrum Ethernet samskiptareglum sem veita margs konar þjónustu, og allar eru þær samhliða á sama efnismiðlinum - venjulega með aðeins lítil áhrif á heildarafköst netkerfisins. Stöðluð Ethernet tæki er hægt að tengja við EtherCAT kerfi í gegnum rofastöðina, sem hefur ekki áhrif á hringrásartíma. Hægt er að samþætta tæki með hefðbundnu fieldbus tengi við netið með tengingu við EtherCAT fieldbus aðalútstöðina. UDP samskiptaafbrigðið gerir kleift að samþætta tæki í hvaða raufaviðmót sem er. EtherCAT er fullkomlega opin siðareglur sem hefur verið viðurkennd sem opinber IEC forskrift (IEC/PAS62407).