前言：EtherCAT是一項高性能、低成本、應用簡易、拓撲靈活的工業(yè)(ye) 以太網(wǎng)技術(shù)。2014年正式轉(zhuǎn)化為(wei) 中國推薦性國家標準，EtherCAT技術(shù)為(wei) 中國製造業(yè)(ye) 的轉(zhuǎn)型升級高效、高品質(zhì)、高端化提供了契機。
EtherCAT工業(yè)(ye) 以太網(wǎng)總線，整個(ge) 係統(tǒng)分成了兩(liang) 部分：主站和從(cong) 站。其中，主站的作用是將以太網(wǎng)幀發(fā)送給各個(ge) 從(cong) 站，而從(cong) 站的作用是對主站發(fā)送來的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀進行處理，包括抽取數(shù)據(jù)和反過來插入數(shù)據(jù)幀。各個(ge) 從(cong) 站按順序依次接收報文並處理後，把處理後的報文傳(chuan) 輸給下一個(ge) 從(cong) 站，末尾從(cong) 站發(fā)回被完整處理過後的報文，以完成整個(ge) 數(shù)據(jù)的傳(chuan) 輸反饋。
EtherCAT的特點：
性能優(yōu)(you)
EtherCAT實時以太網(wǎng)網(wǎng)絡，1000個(ge) 分布式I/O數(shù)據(jù)的刷新周期僅(jin) 為(wei) 30us，其中包括端子循環(huán)時間。通過一個(ge) 以太網(wǎng)幀，可以交換高達1486字節(jié)的過程數(shù)據(jù)，幾乎相當於(yu) 12000個(ge) 數(shù)字量I/O。而這一數(shù)據(jù)量的傳(chuan) 輸僅(jin) 用300us。與(yu) 100個(ge) 伺服軸的通訊隻需100us。而且整體(ti) 的同步時鍾，得到很好的校準，實現(xiàn)諸多從(cong) 站，低於(yu) 1us差異的同步。
其優(yōu)(you) 異性能可以實現(xiàn)傳(chuan) 統(tǒng)現(xiàn)場總線係統(tǒng)所無法實現(xiàn)的控製方法，通過總線可以形成超高速控製回路。以前需要本地專(zhuan) 用硬件支持的功能，現(xiàn)在隻要在軟件中加以映射。巨大的帶寬資源使狀態(tài)數(shù)據(jù)與(yu) 任何數(shù)據(jù)可並行傳(chuan) 輸。
EtherCAT的高速循環(huán)，可以在兩(liang) 個(ge) 控製之間循環(huán)完成。因此，控製器總有可用的最新輸入數(shù)據(jù)，輸出編製的延遲最小。在無需增強本身計算能力的基礎上，控製器的響應行為(wei) 得到顯著改善。
開放性
EtherCAT技術(shù)不僅(jin) 與(yu) 以太網(wǎng)完全兼容，而且還有特別的設計開放性特點：該協(xié)議可與(yu) 其他提供各種服務的以太網(wǎng)協(xié)議並存，並且所有的協(xié)議都並存於(yu) 同一物理介質(zhì)中-通常隻會(hui) 對整個(ge) 網(wǎng)絡性能有很小程度的影響。標準的以太網(wǎng)設備可通過交換機端子連接至一個(ge) EtherCAT係統(tǒng)，該端子並不會(hui) 影響循環(huán)時間。配備傳(chuan) 統(tǒng)現(xiàn)場總線接口的設備可通過EtherCAT現(xiàn)場總線主站端子的連接集成到網(wǎng)絡中。UDP協(xié)議變體(ti) 允許被整合於(yu) 任何插槽接口中。EtherCAT是一個(ge) 完全開放式協(xié)議，它已被認定為(wei) 一個(ge) 正式IEC規(guī)範（IEC/PAS62407）。
EtherCAT總線在機器人領(lǐng)域方案
工業(yè)(ye) 機器人包裝領(lǐng)域的應用
隨著國家製造業(yè)(ye) 的轉(zhuǎn)型及《中國製造2025》的全麵實施，工業(yè)(ye) 機器人行業(yè)(ye) 的發(fā)展，傳(chuan) 統(tǒng)的脈衝(chong) 模式控製存在著很大程度上對機器人性能的製約，高速工業(yè)(ye) 現(xiàn)場總線成為(wei) 機器人主力發(fā)展方向，其更加可靠、高效的總線解決(jue) 方案，且易於(yu) 與(yu) 現(xiàn)場其它設備組網(wǎng)，為(wei) 實現(xiàn)自動化流水線及建立智能工廠提供了基礎。
EtherCAT總線在工業(yè)(ye) 機器人的應用，利用了以太網(wǎng)協(xié)議完成工業(yè)(ye) 自動化的控製，滿足了工業(yè)(ye) 控製工程中的通信穩(wěn)定、大數(shù)據(jù)量，低延時性等優(yōu)(you) 勢。此外，在其他行業(yè)(ye) ，如半導體(ti) 、壓機、注塑、木材加工、自動化生產(chǎn)(chan) 線等行業(yè)(ye) ，EtherCAT都取得了廣泛的應用。
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