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2024 - 10 - 31
點擊次數(shù): 85
隨工業(yè)自動化設(shè)備向精密化、精細化、智能化發(fā)展,市場對于自動化生產(chǎn)設(shè)備廠商提出了更為嚴(yán)苛的要求:位置精度更高、速度響應(yīng)更快、力量控制更精準(zhǔn)、產(chǎn)能密度更高,如何提升精密制造的生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)能成為了困擾企業(yè)的難題,更是眾為興為之精進的方向。在此背景下,眾為興四軸SCARA機器人在2024年迎來了重磅升級,在高精度、柔性化、智能化等方面性能獲得了全面提升。全面煥新SCARA機器人全系列精工升級為更好地賦...
2024 - 08 - 13
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根據(jù)行業(yè)咨詢機構(gòu)MIR睿工業(yè)數(shù)據(jù)表明:2023年眾為興SCARA機器人出貨量全球第四,作為國產(chǎn)工業(yè)機器人的頭部品牌,眾為興多年來一直穩(wěn)居工業(yè)機器人行業(yè)的前列。眾為興作為國產(chǎn)工業(yè)機器人的老牌廠家,自2002年成立以來,歷經(jīng)工業(yè)自動化領(lǐng)域發(fā)展的多次變革,始終積極擁抱市場的變化,從產(chǎn)品自主研發(fā)、銷售、以及售后服務(wù),堅持以客戶為中心,專注為客戶提供優(yōu)質(zhì)的工業(yè)機器人、運動控制等產(chǎn)品解決方案。作為行業(yè)技術(shù)引領(lǐng)...
2023 - 12 - 04
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11月28日,由大悅城控股華南大區(qū)公司主辦的“聚力同行,悅見未來”之走進園區(qū)優(yōu)秀企業(yè)新時達眾為興活動成功舉辦。來自大悅?cè)A南產(chǎn)業(yè)園的30余家企業(yè)高管深入新時達眾為興考察交流,圍繞智能制造行業(yè)發(fā)展趨勢、未來合作機遇進行了充分的交流和深度的討論。座談會上,新時達眾為興市場部負責(zé)人為考察團簡要地介紹了企業(yè)發(fā)展歷程、主要產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域、研發(fā)實力、產(chǎn)能規(guī)劃布局、客戶合作情況等內(nèi)容;同時表示,公司將依托集團優(yōu)勢...
2023 - 11 - 20
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按下啟動鍵,兩臺機械臂便能模擬手指,在琴鍵上協(xié)同彈奏出《我和我的祖國》、《東方之珠》等多首耳熟能詳?shù)男?。這一科技感十足的新奇場景,由新時達眾為興專業(yè)設(shè)計與搭建,隨著近日寶安區(qū)會展高線公園“寶安科技+文創(chuàng)展館”的落成,已正式與廣大市民和游客見面?! 閷崿F(xiàn)第二十五屆高交會寶安展區(qū)高規(guī)格延伸,寶安區(qū)投資推廣署、區(qū)科技創(chuàng)新局、區(qū)工業(yè)和信息化局等多個職能局及各街道結(jié)合實際情況,利用高線公園二層公共區(qū)域的...
2023 - 11 - 13
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11月3日下午,由深圳市工業(yè)和信息化局、深圳市中小企業(yè)服務(wù)局主辦的“寶安供需對接會(榮耀專場)”在寶安區(qū)成功舉行。新時達眾為興作為運動控制和機器人行業(yè)引領(lǐng)性企業(yè),受邀列席此次會議,與榮耀終端有限公司以及寶安區(qū)各相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商交流對接,共同促進電子消費產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為榮耀陣營添加新動力。 活動中,各與會企業(yè)代表紛紛分享了各自公司的總體情況、采購情況以及堅守的原則,其中新時達眾為興從運動控制到...
2023 - 08 - 10
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“神獸”出籠,暑假如何度過?為豐富職工子女暑假生活,促進職工與子女之間的情感交流,近日,新時達旗下子公司眾為興舉辦2023年“候鳥計劃”夏令營系列活動?! 〉谝粓龌顒佑?月17日開啟,當(dāng)天中糧智造科技園職工活動中心熱鬧非凡,35名新時達眾為興職工子女走進“非遺手工制作小課堂”,率先拉開此次夏令營的帷幕。  中國結(jié)、面塑、剪紙、扎染、折紙、京劇臉譜……這些非遺統(tǒng)統(tǒng)被搬上了小課堂。通過連續(xù)5天35場的...
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EtherCAT總線技術(shù)在運動控制上的應(yīng)用,了解一下

發(fā)布時間: 2019-11-21
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  概述

  

  EtherCAT(以太網(wǎng)控制自動化技術(shù))是一個以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的開放架構(gòu)的現(xiàn)場總線系統(tǒng),EtherCAT名稱中的CAT為Control Automation Technology(控制自動化技術(shù))首字母的縮寫。最初由德國倍福自動化有限公司(Beckhoff Automation GmbH) 研發(fā)。EtherCAT為系統(tǒng)的實時性能和拓撲的靈活性樹立了新的標(biāo)準(zhǔn),同時,它還符合甚至降低了現(xiàn)場總線的使用成本。EtherCAT的特點還包括高精度設(shè)備同步,可選線纜冗余,和功能性安全協(xié)議(SIL3)。

  

  原理

  

EtherCAT總線技術(shù)在運動控制上的應(yīng)用,了解一下


  目前有多種用于提供實時功能的以太網(wǎng)方案:例如,通過較高級的協(xié)議層禁止CSMA/CD存取過程,并使用時間片或輪詢過程來取代它。其它方案使用專用交換機,并采用精確的時間控制方式分配以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。盡管這些解決方案能夠比較快和比較準(zhǔn)確地將數(shù)據(jù)包傳送到所連接的以太網(wǎng)節(jié)點,但帶寬的利用率卻很低,特別是對于典型的自動化設(shè)備,因為即使對于非常小的數(shù)據(jù)量,也必須要發(fā)送一個完整的以太網(wǎng)幀。而且,重新定向到輸出或驅(qū)動控制器,以及讀取輸入數(shù)據(jù)所需的時間主要取決于執(zhí)行方式。通常也需要使用一條子總線,特別是在模塊化I/O系統(tǒng)中,這些系統(tǒng)與Beckhoff K-總線一樣,通過同步子總線系統(tǒng)加快傳輸速度,但是這樣的同步將無法避免引起通訊總線傳輸?shù)难舆t。

  

  通過采用EtherCAT技術(shù), Beckhoff突破了其它以太網(wǎng)解決方案的這些系統(tǒng)限制:不必再像從前那樣在每個連接點接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包,然后進行解碼并復(fù)制為過程數(shù)據(jù)。當(dāng)幀通過每一個設(shè)備(包括底層端子設(shè)備)時,EtherCAT從站控制器讀取對于該設(shè)備十分重要的數(shù)據(jù)。同樣,輸入數(shù)據(jù)可以在報文通過時插入至報文中。在幀被傳遞 (僅被延遲幾位)過去的時候,從站會識別出相關(guān)命令,并進行處理。此過程是在從站控制器中通過硬件實現(xiàn)的,因此與協(xié)議堆棧軟件的實時運行系統(tǒng)或處理器性能無關(guān)。網(wǎng)段中的最后一個EtherCAT從站將經(jīng)過充分處理的報文返回,這樣該報文就作為一個響應(yīng)報文由第一個從站返回到主站。

  

  從以太網(wǎng)的角度看,EtherCAT總線網(wǎng)段只是一個可接收和發(fā)送以太網(wǎng)幀的大型以太網(wǎng)設(shè)備。但是,該“設(shè)備”不包含帶下游微處理器的單個以太網(wǎng)控制器,而只包含大量的EtherCAT從站。與其它任何以太網(wǎng)一樣,EtherCAT不需要通過交換機就可以建立通訊,因而產(chǎn)生一個純粹的EtherCAT系統(tǒng)。

  

  性能

  

EtherCAT總線技術(shù)在運動控制上的應(yīng)用,了解一下

  EtherCAT在網(wǎng)絡(luò)性能上達到了一個新的高度。1000個分布式I/O數(shù)據(jù)的刷新周期僅為30μs,其中包括端子循環(huán)時間。通過一個以太網(wǎng)幀,可以交換高達1486字節(jié)的過程數(shù)據(jù),幾乎相當(dāng)于12000個數(shù)字量I/O。而這一數(shù)據(jù)量的傳輸僅用300μs。

  

  與100個伺服軸的通訊只需100μs。在此期間,可以向所有軸提供設(shè)置值和控制數(shù)據(jù),并報告它們的實際位置和狀態(tài)。分布式時鐘技術(shù)保證了這些軸之間的同步時間偏差小于1微秒。

  

  利用 EtherCAT 技術(shù)的優(yōu)異性能,可以實現(xiàn)用傳統(tǒng)現(xiàn)場總線系統(tǒng)所無法實現(xiàn)的控制方法。這樣,通過總線也可以形成超高速控制回路。以前需要本地專用硬件支持的功能現(xiàn)在可在軟件中加以映射。巨大的帶寬資源使?fàn)顟B(tài)數(shù)據(jù)與任何數(shù)據(jù)可并行傳輸。EtherCAT技術(shù)使得通訊技術(shù)與現(xiàn)代高性能的工業(yè)PC相匹配??偩€系統(tǒng)不再是控制理念的瓶頸。分布式I/O的數(shù)據(jù)傳遞超過了只能由本地I/O接口才能實現(xiàn)的性能。

  

  這種網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)勢在有相對中等的計算能力的小型控制器中較為明顯。EtherCAT的高速循環(huán),可以在兩個控制循環(huán)之間完成。因此,控制器總有可用的最新輸入數(shù)據(jù),輸出編址的延遲最小。在無需增強本身計算能力的基礎(chǔ)上,控制器的響應(yīng)行為得到顯著改善。

  

  EtherCAT技術(shù)的原理具備擴展性,不束縛于100M帶寬-擴展至G兆位的以太網(wǎng)也是可能的。

  

  EtherCAT 替代 PCI:

  

  隨著PC組件小型化的加速發(fā)展,工業(yè)PC的體積主要取決于所需要的插槽數(shù)目。

  

  高速以太網(wǎng)帶寬以及EtherCAT通訊硬件(EtherCAT從站控制器)數(shù)據(jù)帶寬的利用,開辟了新的應(yīng)用可能性:通常位于IPC中的接口被轉(zhuǎn)移到EtherCAT系統(tǒng)中的智能化接口端子上。除分散式I/O、軸和控制單元外,現(xiàn)場總線主站、高速串行接口、網(wǎng)關(guān)和其它通訊接口等復(fù)雜系統(tǒng)可以通過PC上的一個以太網(wǎng)端口進行尋址。甚至對無協(xié)議變體限制的其它以太網(wǎng)設(shè)備也可通過分布式交換機端子進行連接。工業(yè)PC主機體積越來越小,成本也越來越低,一個以太網(wǎng)接口足以應(yīng)對所有的通訊任務(wù)。

  

  用以太網(wǎng)代替PCI現(xiàn)場總線設(shè)備(PROFIBUS、CANopen、DeviceNet、AS-i等)通過分布式現(xiàn)場總線主站端子進行集成。不使用現(xiàn)場總線主站節(jié)省了PC中的PCI插槽。

  

  總線拓撲結(jié)構(gòu)

  

EtherCAT總線技術(shù)在運動控制上的應(yīng)用,了解一下

  總線形、樹形或星型:EtherCAT支持幾乎所有拓撲結(jié)構(gòu)。因此,源于現(xiàn)場總線的總線形結(jié)構(gòu)也可用于以太網(wǎng)。將總線和分支結(jié)構(gòu)相結(jié)合特別有助于系統(tǒng)布線。所有接口都位于耦合器上,無需使用附加交換機。當(dāng)然,也可以使用傳統(tǒng)的基于交換機的星形以太網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)。

  

  采用不同的傳輸電纜可以最大限度地發(fā)揮布線的靈活性。靈活而價格低廉的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)插接電纜可通過以太網(wǎng)模式(100baseTX)或通過E總線來傳輸信號。光纖(PFO)可以用于特殊的應(yīng)用場合。以太網(wǎng)帶寬(如不同的光纜及銅纜)可以結(jié)合交換機或媒介轉(zhuǎn)換器使用。快速以太網(wǎng)的物理特性可以使設(shè)備之間的距離達到100米,而E-bus只能保障10米的間距??焖僖蕴W(wǎng)或 E-bus可以按照距離要求進行選擇。EtherCAT 系統(tǒng)最多可容納65535個設(shè)備,因此整個網(wǎng)絡(luò)規(guī)模幾乎是無限制的。

  

  可自由選擇拓撲結(jié)構(gòu)。布線上有最大的靈活性:是否使用交換機,是采用總線形拓撲結(jié)構(gòu),還是樹形拓樸結(jié)構(gòu),可任意選配組合。自動進行地址分配;無需設(shè)置IP地址。

  

  開放性

  

  EtherCAT技術(shù)不僅與以太網(wǎng)完全兼容,而且還有特別的設(shè)計開放性特點:該協(xié)議可與其他提供各種服務(wù)的以太網(wǎng)協(xié)議并存,并且所有的協(xié)議都并存于同一物理介質(zhì)中-通常只會對整個網(wǎng)絡(luò)性能有很小程度的影響。標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)設(shè)備可通過交換機端子連接至一個EtherCAT系統(tǒng),該端子并不會影響循環(huán)時間。配備傳統(tǒng)現(xiàn)場總線接口的設(shè)備可通過EtherCAT現(xiàn)場總線主站端子的連接集成到網(wǎng)絡(luò)中。UDP協(xié)議變體允許設(shè)備整合于任何插槽接口中。EtherCAT是一個完全開放式協(xié)議,它已被認(rèn)定為一個正式IEC規(guī)范(IEC/PAS62407)。

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