安全元件在自动化系统中所需要的任意地方都可以使用。系统中可以使用不同规模的本地输入和输出元件。可以根据需求使用安全或非安全总线端子扩展额外的输入和输出。安全逻辑也嵌入到网络当中。这样不用安全扩展的标准PLC可以继续处理控制任务。安全输入和输出功能需要的本地安全逻辑由智能化的安全总线端子实现。这节约了昂贵的安全PLC所带来的成本,并可以根据当前任务随意裁剪逻辑功能。只有安全EtherCAT主站和所分配的安全从站通过非安全的标准PLC路由。§本协议在安全数据长度,通信介质或波特率方面没有限制。§EtherCAT被用作“黑色通道”,即,通信系统在安全处理中没有任何作用。§协议被鉴定符合IEC61508定义的SIL3等级§提供EtherCAT安全功能的产品已经于2005年就上市了。使用EtherCAT总线扩展模块时,也要执行总线初始化操作,再映射IO的编号后才可操作扩展IO。上海拖链使用EtherCAT网线
EtherCAT名称的由来是:EthernetforControlAutomationTechnology,也就是用于控制自动化技术的以太网,其实也就是工业以太网的一种。EtherCAT是倍福公司旗下的ETG(EtherCAT技术协会)负责研发并推广的一种实时以太网技术,它是一种开放的网络协议,可以进行主从设备之间的通信。EtherCAT 的运行机制EtherCAT的关键在于每个节点对以太网数据帧进行处理。在通信过程中,每个从站从主站发送过来的数据帧中读取数据,与此同时,将自身产生的数据插入到该数据帧中,然后转发到下一个从站。这种传输方式提高了带宽的利用率,通常一个数据帧就可以完成一个周期的通信。上海拖链使用EtherCAT网线ethercat总线的功率是1000,而与普通网线的功率是1100,区别是功率不一样。
RxPDO:主站传送数据给从站。TxPDO:从站传送数据给主站。EtherCAT总线上控制器为主站,伺服驱动器为从站。如6040h控制字(用于控制伺服轴的使能、启动、停止、报警、复位等运行状态),每个数据字典Index可包含32个子字典Sub-Index。数据字典的功能和初始值查看驱动器手册的描述。数据字典的编号及功能是协议本身就确定好的,用户只需按照数据字典的描述设置数据字典的bit位,所有的标准EtherCAT设备都使用一套数据字典。EtherCAT初始化过程中必须进行驱动器PDO配置,“DRIVE_PROFILE”指令配置驱动器的PDO列表,目前提供约20几种配置选择,每种配置包含哪些数据字典查看该指令说明确认。DRIVE_PROFILE=-1表示驱动器的内置缺省PDO列表,驱动器内置PDO列表包含哪些数据字典需要查看驱动器手册。DRIVE_PROFILE已有的配置不能满足需求就自定义PDO,采用SDO相关指令操作数据字典配置驱动器需要的PDO。驱动器的相关参数修改,同样使用SDO指令读写对应的数据字典进行配置或通过驱动器软件修改。SDO指令包含数据字典读取“SDO_READ”、“SDO_READ_AXIS”和数据字典写入“SDO_WRITE”、“SDO_WRITE_AXIS”。
EtherCAT总线驱动器通讯说明1.通讯周期使用EtherCAT伺服驱动器时需要保证控制器与伺服周期一致才可正常通讯使用。EtherCAT伺服驱动器一般支持不同周期,通讯周期主要有250us,500us,1ms,2ms,4ms,连接时自动匹配控制器周期,不需要设置,当通讯周期无法自动匹配时,通讯失败,通过修改控制器周期解决(SERVO_PERIOD指令或升级固件修改)。控制器一般默认为1ms,使用SERVO_PERIOD指令读取控制器周期。伺服周期越小,位置控制越精细,响应速度也更快。2.驱动器PDO设置驱动器的PDO是必要的配置,**着当前驱动器包含的功能。PDO全名为(ProcessDataObject),指在EtherCAT总线网络中周期的进行主站与从站的数据交互的功能,可以看作一个数组空间,每个数组元素存放了不同的功能码,PDO在一个周期中执行这些功能码对应的操作,这些功能码就叫做数据字典,数据字典用4位16进制数来表示。.EtherCAT协议处理完全在硬件中进行。
EtherCAT总线驱动电机设备连上控制器之后,驱动器轴号需要使用指令映射绑定。EtherCAT总线上连接的设备的设备号按照连接顺序从0开始自动编号,驱动器编号也是按连接顺序给驱动器设备自动从0开始编号的,只算总线上的驱动器设备,其他设备是没有驱动器编号的。EtherCAT总线上连接的驱动器需要使用指令映射驱动器的轴号,使用AXIS_ADDRESS指令映射,映射完成之后才能使用BASE指令选择驱动器轴号,发送脉冲,控制驱动器所连的电机运行。轴映射写在总线初始化程序中,总线扫描之后,开启总线之前。语法:AXIS_ADDRESS(轴号)=(槽位号<<16)+驱动器编号+1EtherCAT总线的槽位号是0。轴号为驱动器映射的目标轴号,映射时每个驱动器的轴号不重复,指向空闲轴号即可。EtherCAT总线上控制器为主站,伺服驱动器为从站。上海拖链使用EtherCAT网线
要实现基于EtherCAT的电机驱动系统,可将重点放在EtherCAT主站设计上。上海拖链使用EtherCAT网线
EtherCAT系统采用主从式结构,所有通信均由主站发起。利用以太网设备**处理双向传输(Tx和Rx)的特性,运行在全双工模式下,主站发出的报文可通过Rx线返回主站控制单元。这种通信机制使整个网络中不会出现通信***,从而使网络具有很好的确定性。整个网络通信结构如图1所示。EtherCAT主站发出下行报文,报文包含各个从站所需数据,并经过所有从站。EtherCAT从站在报文经过时,分析寻址到本站数据,根据相应命令从数据帧中抽取或插入数据,然后更新相应的工作计数器(WorkingCounter,WKC),以标识出该数据帧被从站处理过,并将数据帧转发到下一个相邻的从站。该过程由从站硬件来完成,这使得EtherCAT数据帧经过每个从站的时间极小,延迟约为100~500ns,保证了网络的高度实时性。遍历完所有从站后,经过从站处理后的数据帧作为上行报文,从***一个从站返回主站。主站收到上行数据报文后,处理返回的数据,一次通信结束上海拖链使用EtherCAT网线