EtherCAT總線在工業機器人上的應用

前言：EtherCAT是一項高性能、低成本、應用簡易、拓撲靈活的工業(ye) 以太網技術。2014年正式轉化為(wei) 中國推薦性國家標準，EtherCAT技術為(wei) 中國製造業(ye) 的轉型升級高效、高品質、高端化提供了契機。

EtherCAT工業(ye) 以太網總線，整個(ge) 係統分成了兩(liang) 部分：主站和從(cong) 站。其中，主站的作用是將以太網幀發送給各個(ge) 從(cong) 站，而從(cong) 站的作用是對主站發送來的以太網數據幀進行處理，包括抽取數據和反過來插入數據幀。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) 站發回被完整處理過後的報文，以完成整個(ge) 數據的傳(chuan) 輸反饋。

EtherCAT的特點：

性能優(you)

EtherCAT實時以太網網絡，1000個(ge) 分布式I/O數據的刷新周期僅(jin) 為(wei) 30us，其中包括端子循環時間。通過一個(ge) 以太網幀，可以交換高達1486字節的過程數據，幾乎相當於(yu) 12000個(ge) 數字量I/O。而這一數據量的傳(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，實現諸多從(cong) 站，低於(yu) 1us差異的同步。

其優(you) 異性能可以實現傳(chuan) 統現場總線係統所無法實現的控製方法，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，現在隻要在軟件中加以映射。巨大的帶寬資源使狀態數據與(yu) 任何數據可並行傳(chuan) 輸。

EtherCAT的高速循環，可以在兩(liang) 個(ge) 控製之間循環完成。因此，控製器總有可用的最新輸入數據，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技術不僅(jin) 與(yu) 以太網完全兼容，而且還有特別的設計開放性特點：該協議可與(yu) 其他提供各種服務的以太網協議並存，並且所有的協議都並存於(yu) 同一物理介質中-通常隻會(hui) 對整個(ge) 網絡性能有很小程度的影響。標準的以太網設備可通過交換機端子連接至一個(ge) EtherCAT係統，該端子並不會(hui) 影響循環時間。配備傳(chuan) 統現場總線接口的設備可通過EtherCAT現場總線主站端子的連接集成到網絡中。UDP協議變體(ti) 允許被整合於(yu) 任何插槽接口中。EtherCAT是一個(ge) 完全開放式協議，它已被認定為(wei) 一個(ge) 正式IEC規範（IEC/PAS62407）。

EtherCAT總線在機器人領域方案

工業(ye) 機器人包裝領域的應用

隨著國家製造業(ye) 的轉型及《中國製造2025》的全麵實施，工業(ye) 機器人行業(ye) 的發展，傳(chuan) 統的脈衝(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(ye) 現場總線成為(wei) 機器人主力發展方向，其更加可靠、高效的總線解決(jue) 方案，且易於(yu) 與(yu) 現場其它設備組網，為(wei) 實現自動化流水線及建立智能工廠提供了基礎。

EtherCAT總線在工業(ye) 機器人的應用，利用了以太網協議完成工業(ye) 自動化的控製，滿足了工業(ye) 控製工程中的通信穩定、大數據量，低延時性等優(you) 勢。此外，在其他行業(ye) ，如半導體(ti) 、壓機、注塑、木材加工、自動化生產(chan) 線等行業(ye) ，EtherCAT都取得了廣泛的應用。