EtherCAT這個(gè)名詞不僅*只是**著一個(gè)報(bào)文數(shù)據(jù)格式約定層面的通訊協(xié)議,它的從設(shè)備是需要使用**的通信芯片才可以完成傳輸?shù)模热鏓therCAT的開發(fā)者“倍福(Beckhoff)公司”的官方原廠芯片ET1100,其他的各個(gè)芯片廠商會取得倍福公司的內(nèi)核授權(quán),開發(fā)相關(guān)芯片,如亞信的AX58100等等。從物理層來看EtherCAT的通信電信號和我們普通的以太網(wǎng)一樣,通信線也是使用普通網(wǎng)線+RJ45接口、或者光纖連接。因此理論上任意一個(gè)網(wǎng)卡模塊都可以收發(fā)EtherCAT的數(shù)據(jù)內(nèi)容,因此對于主站而言,使用普通的電腦通過網(wǎng)線連接一個(gè)EtherCAT從站就可以實(shí)現(xiàn)通信了,但是EtherCAT對于從站的要求就有特殊的定義,必須要使用專業(yè)的芯片才能完成,這個(gè)芯片被稱為ESC。EtherCAT總線上控制器為主站,伺服驅(qū)動(dòng)器為從站。河南標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT網(wǎng)線推薦貨源
驅(qū)動(dòng)器回零EtherCAT總線可使用控制器提供的回零方式DATUM(mode),mode模式值選擇查看ZBasic編程手冊的DATUM指令。EtherCAT總線也可以使用驅(qū)動(dòng)器本身的回零模式。驅(qū)動(dòng)器本身回零使用DATUM(21,mode2)指令,mode2模式值要查驅(qū)動(dòng)器手冊數(shù)據(jù)字典6098h回零模式,如下圖所示,mode2填入對應(yīng)Value值,mode2缺省值為0,也是驅(qū)動(dòng)器回零模式,注意此時(shí)的原點(diǎn)限位等信號要接在驅(qū)動(dòng)器上,所以要使用驅(qū)動(dòng)器回零時(shí)需要對驅(qū)動(dòng)器的IO進(jìn)行映射。示例:初始化完成后再運(yùn)行驅(qū)動(dòng)器回零程序。BASE(iAxis)'按驅(qū)動(dòng)器軸號逐個(gè)回零AXIS_STOPREASON=0SPEED=100'回零速度CREEP=10'反找速度ACCEL=1000DATUM(21,2)'驅(qū)動(dòng)器回零模式value=2WAITIDLEIFAXIS_STOPREASON=0THEN?"回零成功"ELSE?"回零失敗","停止原因:",AXIS_STOPREASON,"狀態(tài)字0X",HEX(DRIVE_STATUS)ENDIF江蘇標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT網(wǎng)線聯(lián)系方式使用EtherCAT伺服驅(qū)動(dòng)器時(shí)需要保證控制器與伺服周期一致才可正常通訊使用。
Ethercat接口引腳定義是診斷功能是衡量現(xiàn)場總線技術(shù)是否成功的關(guān)鍵功能之一。為進(jìn)一步提升EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中的診斷能力,EtherCAT技術(shù)協(xié)會(ETG)定義了一個(gè)**于供應(yīng)商的診斷接口:規(guī)范ETG.1510“主站診斷接口行規(guī)”,使EtherCAT主站能夠?qū)τ脩粢杂押们覙?biāo)準(zhǔn)的方式向第三方工具提供詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)診斷信息和運(yùn)行狀況。在現(xiàn)代工業(yè)中,機(jī)器和工廠的可用性是保證效率和競爭力的重要因素之一,EtherCAT通過可靠的通信基礎(chǔ)設(shè)施和成熟的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。然而,即使擁有可靠的通信技術(shù)(如EtherCAT),工業(yè)環(huán)境也可能存在挑戰(zhàn):長期移動(dòng)的零部件或持續(xù)的振動(dòng)可能會造成暫時(shí)的鏈路丟失甚至電纜斷線,長期受到EMC干擾也可能會影響通信鏈路上傳播的信號。所有這些情況下,現(xiàn)場總線的診斷能力都是關(guān)鍵要素,檢測錯(cuò)誤,確定其位置和可能的原因,從而很大程度地減少機(jī)器的停機(jī)時(shí)間。在診斷能力方面,EtherCAT支持的出色功能(圖1)遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的以太網(wǎng)。必要的信息可以由EtherCAT通信芯片(ESC)直接在硬件或在軟件功能中提供。因此,從站側(cè)無需特殊的擴(kuò)展功能。
隨著工業(yè)自動(dòng)化不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)逐漸無法滿足控制領(lǐng)域的要求。工業(yè)以太網(wǎng)憑借其傳輸速度快、數(shù)據(jù)包容量大、傳輸距離長、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),成為當(dāng)今工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)的重要發(fā)展方向[1]。其中由德國BECKHOFF公司開發(fā)的實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT(EthernetforControlAutomationTechnology),以高性能、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。國內(nèi)外均有EtherCAT應(yīng)用于高精度電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制的實(shí)例,市面上的伺服驅(qū)動(dòng)器也大多已集成EtherCAT通信接口,可直接配置作為EtherCAT從站。要實(shí)現(xiàn)基于EtherCAT的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),可將重點(diǎn)放在EtherCAT主站設(shè)計(jì)上??紤]到由樣本代碼開發(fā)主站周期較長,故一般多采用商業(yè)主站軟件進(jìn)行二次編程開發(fā)。其中IntervalZero公司的KingStarMotion軟件,以軟件形式取代昂貴的運(yùn)動(dòng)控制板,并包含相應(yīng)EtherCAT主站代碼,用EtherCAT標(biāo)準(zhǔn)取代**網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和IO硬件,還支持在EtherCAT的基礎(chǔ)上使用CANopen,從而可以搭建更低成本的基于EtherCAT的伺服控制系統(tǒng)[2]。本文結(jié)合EtherCAT總線技術(shù)、KingStarMotion軟件和商業(yè)驅(qū)動(dòng)器,設(shè)計(jì)一種基于EtherCAT通信的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方案,實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)控制。EtherCAT總線控制給我們的接線帶來極大的方便,使得我們的接線工作大為簡化。
EtherCAT的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)EtherCAT支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):線形、樹形、菊花鏈形等等。由于EtherCAT基于傳統(tǒng)以太網(wǎng),因此可以使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)電纜或光纜進(jìn)行連接,使用100Base-TX電纜時(shí),每個(gè)站之間距離可達(dá)100米,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)**多可以連接65535個(gè)設(shè)備。不僅如此,EtherCAT還支持熱連接、熱插拔、冗余、安全等功能。EtherCAT的使用成本使用EtherCAT的成本非常低廉,任何帶有以太網(wǎng)控制器的控制單元都可以作為EtherCAT主站,從站可以使用多家供應(yīng)商提供的產(chǎn)品,也可以使用ETG提供的從站源碼進(jìn)行開發(fā)。EtherCAT的性能控制1000個(gè)開關(guān)量輸入和輸出的刷新時(shí)間大約為30us。單個(gè)以太網(wǎng)幀**多可以容納1486字節(jié)的過程數(shù)據(jù),相當(dāng)于12000位開關(guān)量數(shù)字輸入和輸出,刷新時(shí)間大約為300us??刂?00臺伺服電機(jī)的數(shù)據(jù)通信周期約為100us。由于EtherCAT使用分布式時(shí)鐘,因此也具有良好的實(shí)時(shí)性能。每個(gè)具有分布式時(shí)鐘的從站周期性地與參考時(shí)鐘進(jìn)行同步,消除誤差,各從站時(shí)間誤差小于1us。因?yàn)镋TherCAT修改了原來的二層以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),為了實(shí)現(xiàn)從站接入普通以太網(wǎng),有了EoE。上海加工EtherCAT網(wǎng)線廠家價(jià)格
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)控制等場景。河南標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT網(wǎng)線推薦貨源
默認(rèn)設(shè)置的EtherCAT網(wǎng)絡(luò),在運(yùn)行中的從站是不能隨意拔插的,否則可能引起嚴(yán)重后果。根據(jù)EtherCAT的傳輸機(jī)制,主站默認(rèn)會按從站在網(wǎng)絡(luò)中的順序來識別從站地址。比如數(shù)據(jù)包離開主站后到達(dá)的第1個(gè)從站,地址為1001,第2個(gè)為1002,以此類推。即使是對于星形分支,其實(shí)內(nèi)部也是有先后次序的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。比如EK1122的兩個(gè)RJ45口,就有前后之分,如果網(wǎng)線插反了,各自所連接的EtherCAT從站地址就會調(diào)轉(zhuǎn)。CU1128雖然有8個(gè)RJ45,內(nèi)部原理也是一樣的,其中的IN口必須來自主站方向,而其它7個(gè)口也有先后之分,網(wǎng)線不能任意插拔,否則網(wǎng)絡(luò)中的EtherCAT從站地址就會亂套。極端的情況,以EK1122為例,如果兩個(gè)網(wǎng)口所連接從站設(shè)備完全一致,如果網(wǎng)口插反了,主站直接就會把上口連接的站識別為下口連接的站,輸入輸出通道錯(cuò)位,可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果。河南標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT網(wǎng)線推薦貨源