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EtherCAT yog Ethernet-based fieldbus system nrog qhib architecture. CAT hauv EtherCAT yog ib lub ntsiab lus rau Control Automation Technology. Keeb kwm tsim los ntawm Beckhoff Automation GmbH hauv lub teb chaws Yelemees. EtherCAT teeb tsa tus qauv tshiab rau kev ua haujlwm ntawm lub sijhawm tiag tiag thiab kev hloov pauv ntawm topological, thaum tseem ua raws lossis txawm txo tus nqi ntawm kev siv fieldbus. EtherCAT kuj tseem muaj cov cuab yeej ua haujlwm siab-precision synchronization, xaiv kab rov ua dua, thiab Cov Txheej Txheem Kev Ruaj Ntseg Ua Haujlwm (SIL3).
txoj cai
Muaj ntau qhov kev daws teeb meem Ethernet los muab kev ua haujlwm ntawm lub sijhawm tiag tiag: piv txwv li, cuam tshuam cov txheej txheem CSMA / CD nkag mus los ntawm txheej txheej txheej txheem siab dua thiab hloov nws nrog lub sijhawm hlais lossis cov txheej txheem xaiv tsa. Lwm cov tswv yim siv cov keyboards ntiag tug thiab faib cov pob ntawv Ethernet nrog lub sijhawm tswj xyuas meej. Txawm hais tias cov kev daws teeb meem no tuaj yeem xa cov pob ntawv mus rau kev sib txuas ntawm Ethernet nodes tau nrawm thiab raug, kev siv bandwidth tsawg, tshwj xeeb tshaj yog rau cov khoom siv hluav taws xob, vim tias txawm tias cov ntaub ntawv tsawg heev, tag nrho Ethernet thav duab yuav tsum raug xa mus. Tsis tas li ntawd, lub sij hawm yuav tsum tau hloov mus rau cov zis los yog tsav tsav thiab nyeem cov ntaub ntawv tawm tswv yim feem ntau nyob ntawm hom kev ua tiav. Nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum tau siv lub tsheb thauj mus los, tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv modular I / O systems, uas, xws li Beckhoff K-bus, ua kom ceev kis tau tus mob los ntawm lub tsheb npav synchronous, tab sis xws li synchronization yuav tsis zam kev ncua kev sib txuas lus tsheb npav.
Nrog EtherCAT, Beckhoff muaj peev xwm kov yeej cov kev txwv no ntawm lwm cov kev daws teeb meem Ethernet: nws tsis tas yuav tau txais Ethernet pob ntawv ntawm txhua qhov kev sib txuas, txiav txim siab lawv, thiab luam tawm rau hauv cov ntaub ntawv txheej txheem. Raws li cov thav duab dhau los ntawm txhua lub cuab yeej, suav nrog cov khoom siv hauv lub davhlau ya nyob twg, EtherCAT nyeem cov ntaub ntawv los ntawm chaw nres tsheb maub los uas tseem ceeb rau lub cuab yeej ntawd. Ib yam li ntawd, cov ntaub ntawv tawm tswv yim tuaj yeem muab tso rau hauv cov lus thaum nws dhau mus. Tom qab lub thav duab tau dhau lawm (tsuas yog ncua los ntawm ob peb yam), tus qhev chaw nres tsheb paub txog cov lus txib thiab ua haujlwm. Cov txheej txheem no yog siv los ntawm kev kho vajtse hauv tus qhev maub los thiab yog li ywj pheej ntawm lub sijhawm ua haujlwm tiag tiag lossis kev ua haujlwm ntawm cov txheej txheem txheej txheem software. Tus qhev EtherCAT kawg hauv ntu ntu xa rov qab cov lus ua tiav kom cov lus xa rov qab yog cov lus teb los ntawm thawj tus qhev rau tus tswv.
Los ntawm Ethernet foundations, ntu EtherCAT tsheb npav tsuas yog ib qho loj Ethernet ntaus ntawv uas tau txais thiab xa Ethernet thav ntawv. Txawm li cas los xij, qhov "device" no tsis muaj ib qho Ethernet maub los nrog lub microprocessor downstream, tab sis tsuas yog muaj coob tus EtherCAT qhev noj. Raws li nrog rau ib qho Ethernet, EtherCAT tsis tas yuav muaj kev hloov pauv los tsim kev sib txuas lus, ua rau muaj EtherCAT qhov system ntshiab.
kev ua tau zoo
EtherCAT nce mus txog qib tshiab ntawm kev ua haujlwm hauv network. Lub sijhawm rov ua dua tshiab ntawm 1000 cov ntaub ntawv faib I/O tsuas yog 30μs, suav nrog lub sijhawm lub voj voog davhlau ya nyob twg. Los ntawm Ethernet thav duab, mus txog 1486 bytes ntawm cov txheej txheem cov ntaub ntawv tuaj yeem hloov pauv, sib npaug rau yuav luag 12,000 digital ntim ntawm I / O. Cov ntaub ntawv no tuaj yeem kis tau hauv 300μs xwb.
Kev sib txuas lus nrog 100 servo ncej tsuas yog 100μs. Lub sijhawm no, kev teeb tsa qhov tseem ceeb thiab tswj cov ntaub ntawv tuaj yeem muab rau txhua qhov axes thiab lawv txoj haujlwm tiag tiag thiab cov xwm txheej tuaj yeem tshaj tawm. Kev faib cov moos thev naus laus zis ua kom ntseeg tau tias lub sijhawm synchronization sib txawv ntawm cov axes tsawg dua 1 microsecond.
Nrog rau kev ua tau zoo ntawm EtherCAT thev naus laus zis, peb tuaj yeem paub txog txoj kev tswj hwm uas tsis tuaj yeem pom tau los ntawm cov kab ke ib txwm muaj. Nyob rau hauv txoj kev no, ultra-siab ceev tswj loops kuj tau tsim los ntawm lub tsheb npav. Cov haujlwm uas yav tas los xav tau ib txwm muaj kev txhawb nqa kho vajtse tam sim no tuaj yeem ua tiav hauv software. Cov peev txheej bandwidth loj ua rau lub xeev cov ntaub ntawv xa mus rau tib lub sijhawm nrog cov ntaub ntawv. EtherCAT thev naus laus zis ua rau kev sib txuas lus thev naus laus zis kom haum rau niaj hnub, kev ua haujlwm siab PCS. Lub tsheb npav tsis yog lub hauv paus rau kev tswj cov tswv yim. Kev xa cov ntaub ntawv hauv kev faib I / O tshaj qhov kev ua tau zoo uas tuaj yeem ua tiav los ntawm lub zos I / O interfaces.
Qhov kev ua tau zoo ntawm lub network no yog pom tseeb hauv cov tswj me me nrog lub zog nruab nrab ntawm kev suav. EtherCAT lub voj voog nrawm, uas tuaj yeem ua tiav ntawm ob lub voj voog tswj. Yog li ntawd, tus maub los yeej ib txwm muaj cov ntaub ntawv tawm tswv yim tshiab muaj thiab cov lus tso tawm qhov ncua sij hawm yog tsawg. Tus maub los tus cwj pwm teb tuaj yeem txhim kho tau zoo yam tsis tau txhim kho nws tus kheej lub hwj chim.
EtherCAT cov hauv paus ntsiab lus yog scalable thiab tsis txwv rau 100 megabits bandwidth - nws muaj peev xwm mus scale mus txog gigabit Ethernet.
EtherCAT hloov PCI:
Nrog rau acceleration ntawm txoj kev loj hlob ntawm PC tivthaiv miniaturization, lub ntim ntawm industrial PC mas nyob ntawm tus naj npawb ntawm slots yuav tsum tau.
Kev siv high-speed Ethernet bandwidth thiab EtherCAT kev sib txuas lus kho vajtse (EtherCAT qhev maub los) cov ntaub ntawv bandwidth qhib ib daim ntawv thov tshiab muaj peev xwm: interfaces ib txwm nyob hauv IPC tau pauv mus rau cov ntse interface terminals hauv EtherCAT systems. Ntxiv nrog rau kev faib I / O, axes, thiab cov tswj hwm, cov txheej txheem nyuaj xws li chaw nres tsheb hauv chaw nres tsheb, kev sib txuas ceev ceev, rooj vag, thiab lwm yam kev sib txuas lus tuaj yeem hais los ntawm Ethernet chaw nres nkoj ntawm PC. Txawm tias lwm cov khoom siv Ethernet uas tsis muaj cov txheej txheem sib txawv txwv tuaj yeem txuas nrog DVS terminals. Muaj PC mainframe loj me me, tus nqi qis dua, Ethernet interface txaus los cuam tshuam nrog txhua txoj haujlwm sib txuas lus.
Siv Ethernet es tsis txhob siv PCI fieldbus li (PROFIBUS, CANopen, DeviceNet, AS-i, thiab lwm yam) rau kev sib koom ua ke los ntawm kev faib tawm fieldbus master davhlau ya nyob twg. Tsis siv fieldbus master txuag PCI slots hauv PC.
Bus topology
Tsheb npav, tsob ntoo, lossis lub hnub qub: EtherCAT txhawb nqa yuav luag txhua qhov kev txhawb nqa. Yog li, cov qauv tsheb npav tau los ntawm fieldbuses tuaj yeem siv rau Ethernet. Kev sib xyaw ntawm cov tsheb npav thiab cov ceg ntoo yog qhov tshwj xeeb tshaj yog pab rau kev xaim hluav taws xob. Tag nrho cov interfaces nyob rau ntawm couplers, tshem tawm qhov yuav tsum tau rau ntxiv keyboards. Tau kawg, koj tuaj yeem siv lub hnub qub hloov pauv raws li Ethernet topology.
Kev siv cov kab sib txuas sib txawv tuaj yeem ua kom yooj yim ntawm cov xaim. Yooj yim thiab pheej yig tus qauv Ethernet plug-in cables tuaj yeem xa cov teeb liab ntawm Ethernet hom (100baseTX) lossis ntawm E tsheb npav. Optical fibers (Pfos) tuaj yeem siv rau kev siv tshwj xeeb. Ethernet bandwidth (xws li sib txawv optical thiab tooj liab cables) tuaj yeem siv ua ke nrog cov keyboards lossis media converters. Cov yam ntxwv ntawm lub cev ntawm Fast Ethernet tso cai rau cov khoom siv sib nrug 100 meters sib nrug, thaum E-bus tsuas yog 10 meters sib nrug. Fast Ethernet lossis E-bus tuaj yeem xaiv raws li qhov yuav tsum tau ua nyob deb. EtherCAT system tuaj yeem ua raws li 65535 cov khoom siv, yog li tag nrho cov network loj yuav luag tsis txwv.
Koj tuaj yeem xaiv topology dawb. Kev xaim muaj qhov yooj yim tshaj plaws: seb puas yuav siv qhov hloov, yog siv cov qauv tsheb npav, lossis cov qauv ntoo topology, tuaj yeem yog kev sib xyaw ua ke ntawm kev xaiv. Tsis siv neeg qhov chaw faib; Koj tsis tas yuav teeb tus IP chaw nyob.
qhib siab
EtherCAT tsis yog tsuas yog ua tau zoo nrog Ethernet xwb, tab sis kuj muaj qhov tshwj xeeb qhib tsim feature: nws tuaj yeem koom ua ke nrog lwm cov kev cai Ethernet uas muab ntau yam kev pabcuam, thiab tag nrho lawv koom ua ke ntawm tib lub cev nruab nrab - feem ntau tsuas yog cuam tshuam me me rau tag nrho network kev ua tau zoo. Standard Ethernet pab kiag li lawm tuaj yeem txuas nrog EtherCAT system los ntawm kev hloov lub davhlau ya nyob twg, uas tsis cuam tshuam rau lub sijhawm voj voog. Cov cuab yeej nruab nrog cov tsoos fieldbus interface tuaj yeem ua ke rau hauv lub network los ntawm kev sib txuas mus rau EtherCAT fieldbus master davhlau ya nyob twg. UDP raws tu qauv variant tso cai rau cov khoom siv los ua ke rau hauv ib qho kev sib txuas. EtherCAT yog cov txheej txheem qhib tag nrho uas tau lees paub tias yog IEC cov lus qhia tshwj xeeb (IEC/PAS62407).