被称为“高性能”现场总线技术的EtherCAT
来源:未知 日期:2017/07/13 浏览量:次
传统现场总线无法与基于PC的控制技术相匹配。因此,如果选用了慢速现场总线或工业以太网系统,则除了高性能控制器外,还常常需要额外采用部分专用控制器和调节器对数据进行局部预处理。这些控制器的编程和配置必须单独地进行。
在半导体制造厂中,专用的液压控制器、集成式驱动定位控制器或质量流量控制器即是典型的实例。这些需要使用大量硬件和工具,强制性地推高了采购、工程设计和维护等方面的成本。分布式本地控制器对于模块化机器来说可能代表着久经测试,但是,在大量应用中,它们仅仅只是通信瓶颈的必然产物。
利用 EtherCAT 和 TwinCAT,也可以在总线上构成封闭的极速控制回路:复杂的专用控制器及其专用编程工具变得多余,且可以替代为高速 I/O 终端和 TwinCAT 控制器功能块。这不仅减少了成本;而且,还打开了专用控制器的“黑盒子”:必要时,机器制造商或系统集成商可以针对自己的应用,对控制器软件进行优化,甚至于将其彻底替换为自己的控制算法,从而在竞争中脱颖而出。对于 TwinCAT 3,用户也可利用 Matlab®/ Simulink® 或 C/C++ 从容地开发这些算法,并对其进行在线调试。
EtherCAT 卓越的性能不仅简化了控制架构,而且,还简化了IPC 本身的硬件结构:现场总线接口 – 出于投资保护、从容转换为 EtherCAT,或者,出于连接邻近系统等原因,对于大量设备来说仍然具有必要性– 可以实现为 EtherCAT 终端,从而在本地完成连接。本地 PC总线上的插槽数量对于系统的结构和可扩展性不再具备决定性作用。IPC 的结构更加紧凑。现场总线电缆长度变得更短,从而实现更高波特率 – 进一步提高了工作性能。
值得指出的是,高性能控制器和高性能通信的这种结合不仅仅只是惠及闭环控制回路型应用:所有基于事件驱动型控制的应用都可据此实现更高工作效率。
EtherCAT 是速度最快的现场总线技术,因而常常被简称为“高性能”现场总线技术。然而,这种简称过于简化!仅仅是采用了 TwinCAT 的“PC 技术”就不仅意味着极速,而且还意味着可扩展性、高灵活性、高集成性、易用性和经济性等。尽管不需要全部这些性能优势,大量用户还是部署或采用了 EtherCAT 技术。对于他们来说,重点关注的是成本经济性、无需有源基础设施组件的灵活性拓扑和方便的配置。这一切都源于 EetherCAT 技术的自动地址分配、卓越的诊断功能和故障定位性能,或者,全球已经广泛认可并选用了大量 EtherCAT 设备。
简而言之,EtherCAT 主站设备实现了这些优势完全不需要任何辅助硬件;PC 机上已有的任何以太网接口足以满足 EtherCAT 所需。仅凭这一点,EtherCAT 技术就可以成为基于 PC 的控制技术的天生搭档,而且,这两者无论在哪方面都是真正的“高性能”技术。
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