EtherCAT如何帮助工业通信

自动化趋势和应用,如互操作性和确定性的需求,已经形成了工业以太网的使用。EtherCAT技术集团的Bob Trask在Control Engineering的三个视频中介绍了EtherCAT的结构、优点、通信、功能安全、诊断和相关信息。

通过马克·霍斯克 2023年3月7日
EtherCAT结构、优点、通信、功能安全、诊断和其他属性为使用该协议的人提供了优势,北美代表EtherCAT技术集团(ETG)的Bob Trask在控制工程和本文摘要的三个视频中解释道。提供:EtherCAT技术集团和控制工程

学习目标

  • 回顾驱动工业以太网的自动化趋势和应用。
  • 了解EtherCAT应用程序和实现。
  • 检查EtherCAT通信,功能安全,诊断和相关信息。

正如北美地区代表Bob Trask所解释的那样,工业网络可以帮助自动化应用更加高效、高效和安全EtherCAT技术集团(ETG)在一个控制工程面试。Trask在倍福自动化公司工作了20年,担任工程师、软件产品经理和系统架构师。Trask拥有北卡罗来纳州立大学电气工程学士学位,在自动化、运动控制和通信系统方面有30年的经验。他是注册的专业工程师。

在三部分的采访中,查斯克介绍了以下内容:

  • 工业网络组织正在处理的自动化、控制和仪器仪表趋势的类型。
  • EtherCAT应用于何处,应用于哪些应用以及为什么应用。
  • EtherCAT和ETG与其他工业网络和工业网络组织选项的区别。
  • EtherCAT一致性。
  • EtherCAT有助于简化自动化设计。
  • 工业网络速度与效率的对比。
  • EtherCAT功能安全扩展。
  • 互操作性和ETG的帮助。
  • 网络安全

第1部分:

第2部分:

第3部分:

自动化趋势,驱动工业以太网的应用

Trask概述了一些影响工业网络的趋势,包括在自动化系统的所有层普遍使用物理层以太网、集中运动控制、循环同步模式、工业安全(包括软件和驱动功能的帮助)、pc控制以简化工业物联网概念的适应、互联网技术的开放性、网络安全问题和预测性维护。

在应用方面,EtherCAT在高端运动系统、同步进程和机器人技术中非常流行。EtherCAT的优势在于通过分布式时钟的概念获得非常精确的系统时间。分布式时钟功能内置到每个EtherCAT设备中;它只需要被启用。

EtherCAT应用和实现

一个常见的错误是认为EtherCAT只用于高端系统,但事实并非如此。EtherCAT更常被使用,因为它具有灵活的拓扑可能性,而且不需要使用交换机,这导致布线要少得多。EtherCAT在原始设备制造商(oem)中享有盛誉以及最终用户,因为它大大简化了系统的实现,特别是在安装方面。

三大主导领域包括大型望远镜、娱乐和半导体制造业。增加使用的三个领域包括空间硬件制造、医疗机器人和人形机器人。

EtherCAT和ETG以一致性、开放性、互操作性它主要关注设备一致性和一员一票的治理。

网络规划和实现非常简单,无需交换机或寻址,只需使用最适合应用程序的拓扑。机器和工艺模块可以重复使用相同的组件,相同的安全设置,相同的设备地址,没有IP冲突;把它放进去,走吧。

ETG与OPC基金会和OPC UA密切合作。

EtherCAT通信,功能安全

为了安全起见,通讯应该简单。EtherCAT的安全通信提供了一种数学上可靠的信息传输方式。通信没有对安全数据做出任何推断。只提供定时和监视的沟通渠道。

以太网功能安全(FSoE)从一开始就计划成为一个开放的安全数据通道。EtherCAT的安全性为在历史上封闭的系统中开放奠定了基础。这里使用的是已经流行起来的“黑色通道”方法。ETG在简化一致性和安全状态测试方面有很大的不同。

EtherCAT诊断,更多信息

故障诊断是现代现场总线系统的重要功能之一。EtherCAT在硬件和软件层面提供广泛的诊断信息。EtherCAT的一个特点是能够检测错误并精确定位它们。

这包括比特错误以及由松散连接器产生的问题。所有网络子设备都支持相应的错误计数器。

它的功能可以帮助用户、机器制造商和系统集成商确保EtherCAT网络的健壮性,并将机器停机时间减少到最低限度。诊断例程测试通信质量,并帮助轻松检测子设备中的内部错误、错误的布线顺序、损坏的电缆或电磁干扰。

有关更多信息,请参见http://ethercat.org美国有许多公开文件;最流行的是“ETG.2200”实现指导。”

剪辑自视频采访和鲍勃•查斯克内容经理Mark T. Hoske的笔记,控制工程、CFE媒体和技术mhoske@cfemedia.comEtherCAT技术集团是CFE媒体和技术内容合作伙伴。

关键词:EtherCAT,工业以太网,工业网络可靠性

考虑一下这个

什么注意事项驱动你的工业以太网设计?


作者简介:Mark Hoske自1994年起担任控制工程编辑/内容经理,自1999年起担任领导职务,涵盖所有主要领域:控制系统,网络和信息系统,控制设备和能源,以及系统集成,所有组成或促进控制循环的内容。自1987年以来,他一直在撰写关于技术的文章,自1982年以来,他一直在专业写作,并拥有威斯康星大学麦迪逊分校的新闻学学士学位。