EtherCAT扫盲,都是知识点

1. 什么是EtherCAT

EtherCAT,全称Ethernet for Control Automation Technology,字面意思就是用于控制自动化技术的以太网。它是一种基于以太网的实时工业通信协议,简单说,就是让机器们通过网线互相聊天的高级方式。

EtherCAT 是最快的工业以太网技术,同时它提供纳秒级精确的同步。相对于设定了相同循环时间的其他总线系统,EtherCAT 系统结构通常能减少 25%-30%的 CPU 负载。

2. EtherCAT的特点是什么

特点:

  • 实时性:EtherCAT非常快,几乎可以做到微秒级的响应,这对于需要精确控制的工业环境来说至关重要。
  • 分布式:它允许多个设备连接到同一个网络,每个设备都像是一个独立的小脑,可以快速处理信息。
  • 高效率:因为是基于以太网,所以它使用的是标准的以太网硬件,成本较低,而且兼容性好。

优点:

  • 成本效益:使用标准的以太网设备,减少了特殊硬件的需求,降低了成本。
  • 灵活性:可以轻松扩展网络,添加或移除设备,适应不同的工业应用需求。
  • 兼容性:由于基于以太网,与其他网络设备兼容,方便集成。
3. EtherCAT应用场景

EtherCAT广泛应用于自动化生产线、机器人控制、输送系统、包装机械等领域。它特别适合那些需要快速、精确控制的场合。广泛应用于:

  • 机器人
  • 机床
  • 包装机械
  • 印刷机
  • 塑料制造机器
  • 冲压机
  • 半导体制造机器
  • 抓取机器
  • 电厂
  • 变电站
  • 自动化装配系统
  • 焊接机
  • 起重机和升降机
  • 钢铁厂
4. 使用EtherCAT技术的大公司
  • 1.倍福自动化(Beckhoff Automation):作为EtherCAT技术的创始成员之一,倍福自动化在其产品中广泛应用了EtherCAT协议。
  • 2.西门子(Siemens):西门子是全球知名的工业自动化解决方案提供商,其部分产品支持EtherCAT通信。
  • 3.博世力士乐(Bosch Rexroth):博世力士乐是工业自动化和移动解决方案的领先供应商,其驱动技术和控制器支持EtherCAT协议。
  • 4.施耐德电气(Schneider Electric):施耐德电气提供广泛的工业自动化产品,包括支持EtherCAT的控制器和接口。
  • 5.ABB:ABB是全球领先的电气产品和自动化解决方案提供商,其自动化产品线中也有支持EtherCAT的解决方案。
  • 6.三菱电机(Mitsubishi Electric):三菱电机提供包括支持EtherCAT通信的自动化控制系统在内的多种工业自动化产品。
  • 7.欧姆龙(Omron):欧姆龙是自动化领域的全球领导者,提供包括支持EtherCAT的控制器在内的自动化解决方案。
  • 8.菲尼克斯电气(Phoenix Contact):菲尼克斯电气是电气工程和电子领域的全球供应商,提供支持EtherCAT的接口模块和解决方案。
  • 9.罗克韦尔自动化(Rockwell Automation):罗克韦尔自动化提供广泛的工业自动化和信息技术产品,包括支持EtherCAT的解决方案。
  • 10.艾默生电气(Emerson Electric):艾默生电气是全球领先的工业自动化和控制系统供应商,其产品线中也有支持EtherCAT的解决方案。
5. 场景应用

生产线上,机器臂需要精确地焊接车身,传送带要同步移动,而这一切都需要实时数据交换来保证精确性。这时候,EtherCAT就派上用场了。

用EtherCAT网络,连接了所有的机器臂和传送带控制器。当一辆车身进入焊接区,控制器通过EtherCAT发送信号给机器臂,告诉它开始焊接。同时,传送带根据焊接进度调整速度,确保车身在正确的位置。所有的这些动作都是同步进行的,没有延迟,因为EtherCAT的实时性保证了信息的快速传递。

在这个场景中,EtherCAT的优势就很明显:实时控制、成本效益、易于扩展和维护。当然,如果网络出现问题,比如某个设备掉线了,你也需要有足够的技术能力来快速定位和解决问题。

作者介绍:

90后资深架构师,深耕工业可视化,数字化转型,深度学习技术在工业中的应用。深入研究Web3D,SCADA ,深度学习开发应用。开发语言技能JAVA/C#/Python/Golang/Vue3/TypeScript, 关注【工业可视化】带你一起学~

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