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工业以太网标准的风向标:EtherCAT

现场总线技术是电气工程及自动化领域发展起来的一种工业数据总线,它的形成与发展大大推动了工业控制技术的发展,解决了传统集散控制系统问题。但是随着现代技术的发展,传统的现场总线技术呈现出网络带宽不足、系统复杂等局限性。在此背景下,工业以太网凭借应用广泛、通信效率高、成本低廉等优势,受到诸多厂商们的青睐。

工业以太网一般是指技术上与商用以太网(IEEE802.3标准)相兼容,但在产品设计时,在材质的选用、产品的强度、适用性等方面能符合工业现场需求的以太网技术。

工业以太网标准的风向标:EtherCAT

2005年IEC标准化组织公布了11种实时以太网标准,这11种标准分别为Ethernet/IP、Profinet、P-Net、InterBus、Vnet/IP、TCnet、EtherCAT、PowerLink、EPA、Modbus-RTPS、Sercos-III。这其中以EtherCAT的实时性能最突出,单个以太网帧最多可进行1486字节的过程数据交换,几乎相当于12000个数字输入和输出,而传送这些数据仅耗时300μs。

EtherCAT

EtherCAT(Ethernet forControl Automation Technology)是由德国BECKHOFF公司开发,得到ETG国际组织的支持。EtherCAT是一个可用于现场级的超高速I/O网络,它使用标准的以太网物理层和常规的以太网卡,传输媒体可为双绞线或光纤。

工业以太网标准的风向标:EtherCAT

Beckhoff公司美国硅谷技术中心

德国倍福自动化有限公司(BECKHOFF)的总部位于德国威尔市。公司始终以基于PC的自动化新技术作为发展理念,生产的工业PC、现场总线模块、驱动产品和TwinCAT自动化软件构成了一套完整的、相互兼容的控制系统,为各个工控领域提供开放式自动化系统和完整的解决方案。

与传统的现场总线系统相比,EtherCAT具有相当大的成本效益。主站内不需要特殊的硬件,也不需要通讯协处理器。经济的EtherCAT从站控制器在从站内处理所有对时间要求苛刻的任务,因此通讯侧无需具有处理器能力,从而降低连接成本。

工业以太网标准的风向标:EtherCAT

EtherCAT端子模块

EtherCAT并非是一款整体的产品,它是由耦合器、数字量输入输出模块等组成。常见的组合搭配有:

·EK1100 EtherCAT耦合器

·EL1809数字量输入信号模块

·EL2809数字量输出信号模块

·EL6752主从端子模块

·EL9011系统端子模块后盖

EK1100 EtherCAT耦合器

EK1100 耦合器用于连接 EtherCAT 与 EtherCAT 端子模块(Elxxxx)。一个站点由一个 EK1100 耦合器、任意多个EtherCAT 端子模块和一个总线末端端子模块组成。该耦合器将来自Ethernet 100BASE-TX 的传递报文转换为E-bus 信号。

工业以太网标准的风向标:EtherCAT

EK1100 EtherCAT耦合器

EL1809数字量输入信号模块

EL1809数字量输入端子模块从执行层采集二进制控制信号,并以电隔离的形式将这些信号传输到上层自动化单元。这两款总线端子模块都有 16 个通道,其信号状态通过 LED 显示。它们特别适合安装在控制柜内,以节省空间。通过使用单导线连接技术,可在最小的空间内,用最少的导线连接多通道传感器。电源触点连成回路。

工业以太网标准的风向标:EtherCAT

EL1809数字量输入信号模块

EL2809数字量输出信号模块

EL2809数字输出终端通过电气隔离将来自自动化设备的二进制控制信号连接到过程级的执行器。EL2809具有防止极性反转和处理负载电流的功能,输出具有防止过载和短路的功能。EtherCAT终端包含16个通道,其信号状态由led显示。该终端特别适合于控制柜中节省空间的情况。连接技术适用于单端输入。所有组件必须使用与EL2809相同的参考点。

工业以太网标准的风向标:EtherCAT

EL2809数字量输出信号模块

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