實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT憑借著高性能、低成本、應(yīng)用簡易等優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代控制領(lǐng)域得到了***的應(yīng)用和迅速的發(fā)展。為了將EtherCAT快速應(yīng)用到電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中，采用IntervalZero公司的KingStar Motion軟件，設(shè)計(jì)了一種基于EtherCAT實(shí)時(shí)通信的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方案，并搭建相應(yīng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。系統(tǒng)采用經(jīng)典的位置、速度、電流三閉環(huán)控制，分別對(duì)速度跟蹤、位置定點(diǎn)與正弦跟蹤進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)可靠性高，跟蹤精度良好。伺服驅(qū)動(dòng)器的EtherCAT接口，IN口接上一級(jí)設(shè)備，OUT口接下一級(jí)設(shè)備，二者不能混用，要注意連接順序。安徽哪里有EtherCAT網(wǎng)線聯(lián)系方式
.EtherCAT總線接線使用一根網(wǎng)線將XPLC006E控制器的“EtherCAT總線端口”與“伺服驅(qū)動(dòng)器的EtherCAT總線端口”相連即可。注意：伺服驅(qū)動(dòng)器的EtherCAT接口有兩個(gè)，有些驅(qū)動(dòng)器這兩個(gè)口可以隨意接，有些分為“EtherCATIN”和“EtherCATOUT”，IN口接上一級(jí)設(shè)備，OUT口接下一級(jí)設(shè)備，二者不能混用，要注意連接順序。多軸控制時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)器的EtherCATOUT口再連接下一級(jí)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的EtherCATIN口，依此類推。slot槽位編號(hào)、node節(jié)點(diǎn)編號(hào)和驅(qū)動(dòng)器編號(hào)規(guī)則如上圖所示，EtherCAT總線接口的槽位號(hào)默認(rèn)是0，節(jié)點(diǎn)編號(hào)按照與控制器的連接先后順序從0開始依次編號(hào)，驅(qū)動(dòng)器編號(hào)則是只給帶電機(jī)設(shè)備編號(hào)，其他類型設(shè)備忽略，也是按連接順序從0開始編號(hào)，這些編號(hào)在總線指令中將會(huì)用到。硬件接線完成還需運(yùn)行總線初始化程序才能與驅(qū)動(dòng)器通訊，注意：使用EtherCAT總線擴(kuò)展模塊時(shí)，也要執(zhí)行總線初始化操作，再映射IO的編號(hào)后才可操作擴(kuò)展IO。標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT網(wǎng)線市場價(jià)使用一根網(wǎng)線將XPLC006E控制器的 “Eth erCAT總線端口” 與 “伺服驅(qū)動(dòng)器的EtherCAT總線端口” 相連即可。
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。
在平時(shí)應(yīng)用時(shí)KUKA機(jī)器人，鉚接設(shè)備，激光焊等設(shè)備大量使用了EtherCAT通訊.EtherCAT協(xié)議處理完全在硬件中進(jìn)行協(xié)議ASIC可靈活配置。過程接口可從1位擴(kuò)展到64kbyte。所以使得以太網(wǎng)可以直達(dá)端子模塊：符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議無需附加任何總線即可訪問各個(gè)設(shè)備。耦合設(shè)備中的物理層由100BASE-TX或–FX轉(zhuǎn)換為E-bus，以滿足電子端子排等模塊化設(shè)備的需求。端子排內(nèi)的E-bus信號(hào)類型（LVDS）并不是**的，它還可用于10Gbit以太網(wǎng)。在端子排末端，物理總線特性被轉(zhuǎn)換回100BASE-TX標(biāo)準(zhǔn)。主板集成的以太網(wǎng)MAC足以作為主站設(shè)備中的硬件使用。DMA（直接存儲(chǔ)器存取）用于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鲀?nèi)存，解除了CPU存取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān)。Beckhoff的多端口插卡中運(yùn)用了相同的原理，它在一個(gè)PCI插槽中**多捆綁了4個(gè)以太網(wǎng)通道。EtherCAT伺服驅(qū)動(dòng)器支持不同周期，通訊周期主要有250us，500us，1ms，2ms，4ms連接時(shí)自動(dòng)匹配控制器周期。
EtherCAT主從站通信采用CoE應(yīng)用層協(xié)議，包括非周期郵箱通信和周期性過程通信。其中郵箱通信為主從站間的非周期通信，用于非實(shí)時(shí)應(yīng)用場合，對(duì)應(yīng)著KingStarMotion所提供的SDO函數(shù)ReadSdoObject和WriteSdoObject；過程數(shù)據(jù)通信為主從站間周期性通信，用于實(shí)時(shí)應(yīng)用場合。由于從站為伺服驅(qū)動(dòng)器，要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，參考CANopen伺服和運(yùn)動(dòng)控制行規(guī)CiA402，選擇驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行模式為周期性同步扭矩控制模式(CyclicSynchronousTorque，CST)。該運(yùn)行模式結(jié)構(gòu)如圖4所示?？刂浦髡局芷谛缘叵蝌?qū)動(dòng)設(shè)備發(fā)送目標(biāo)扭矩指令，驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行扭矩控制。驅(qū)動(dòng)設(shè)備向控制主站提供實(shí)際位置值、實(shí)際速度值和實(shí)際扭矩值［1］。主從站通信開始時(shí)，主站會(huì)依據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息文件(EtherCATNetworkInformation,ENI)初始化網(wǎng)絡(luò)。通過分析其ENI文件可以看到主站對(duì)應(yīng)過程數(shù)據(jù)對(duì)象字典(ProcessDataObject,PDO)映射配置。其中RxPDO包含的對(duì)象字典6071h**著電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩值，TxPDO包含的對(duì)象字典6064h**著電機(jī)當(dāng)前位置值，結(jié)合CiA402協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制。在CST模式下，控制主站向驅(qū)動(dòng)器下發(fā)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，伺服電機(jī)為永磁同步電機(jī)采用id=0矢量控制，q軸電流與轉(zhuǎn)矩成正比，驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電流閉環(huán)運(yùn)算。 傳輸速度特別快。在以太網(wǎng)控制協(xié)議中，EtherCAT總線控制協(xié)議是傳輸速度**快的。上海EtherCAT網(wǎng)線直銷價(jià)
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。安徽哪里有EtherCAT網(wǎng)線聯(lián)系方式
總線形、樹形或星型：EtherCAT支持幾乎任何類型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。因此，由于現(xiàn)場總線而得名的總線結(jié)構(gòu)或線型結(jié)構(gòu)也可用于以太網(wǎng)，并且不受限于級(jí)聯(lián)交換機(jī)或集線器的數(shù)量。***的系統(tǒng)連線方法是對(duì)線型、分支或樹叉結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)浣M合。因?yàn)樗杞涌谠贗/O模塊等很多設(shè)備中都已存在，所以無需附加交換機(jī)。當(dāng)然，仍然可以使用傳統(tǒng)的、基于以太網(wǎng)的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。還可以選擇不同的電纜以提升連線的靈活性：靈活、經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)超五類以太網(wǎng)電纜可采用100BASE-TX模式傳送信號(hào)，兩臺(tái)設(shè)備之間的比較大電纜長度為100m。還可通過交換機(jī)或介質(zhì)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)不同以太網(wǎng)連線（如不同的光纖和銅電纜）的完整組合。信號(hào)變量可以根據(jù)每個(gè)電纜間距單獨(dú)選擇。由于連接的設(shè)備數(shù)量可高達(dá)65535，因此，網(wǎng)絡(luò)的容量幾乎沒有限制。安徽哪里有EtherCAT網(wǎng)線聯(lián)系方式