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EtherCAT主站控制設(shè)備
EtherCAT主站控制設(shè)備 
EtherCAT網(wǎng)絡(luò)分析儀
EtherCAT-Analyzer分析儀 

關(guān)于EtherCAT主站，你想知道的都在這里！

EtherCAT是當(dāng)今主流的高速現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案，也是工業(yè)4.0智能制造的先進(jìn)技術(shù)核心?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)適合于大數(shù)據(jù)量傳輸，但不適合于測(cè)控工程領(lǐng)域中的確定性進(jìn)程通訊以及高速數(shù)據(jù)傳輸。因此，EtherCAT的設(shè)計(jì)目標(biāo)是支持標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)，并且能夠以最小的硬件成本在實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域開展使用，更新周期快，穩(wěn)定性高。

致遠(yuǎn)電子EtherCAT主站性能如何？

EtherCATNET-100M是一款多功能以太網(wǎng)轉(zhuǎn)EtherCAT主站設(shè)備，EtherCAT總線傳輸速率可達(dá)100Mb/s，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)伺服系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，具有高性能、高傳輸速度、高可靠性通訊等優(yōu)點(diǎn)。集成2路EtherCAT接口，具有線纜冗余的機(jī)能。

圖1 EtherCATNET-100M

EtherCAT主站產(chǎn)品功能特性概覽：

  • 支持多達(dá)32軸同步和1024個(gè)EtherCAT I/O應(yīng)用；
  • 運(yùn)動(dòng)控制伺服通訊周期不超過500us，I/O主站資料更新周期不超過200us；
  • 采用大規(guī)?？删幊唐骷﨔PGA實(shí)現(xiàn)專用以太網(wǎng)MAC以優(yōu)化實(shí)時(shí)性能；
  • 豐富的外設(shè)接口：主站集成1路千兆通用以太網(wǎng)接口、2路專用EtherCAT接口、1路CAN(FD)接口、2路USB2.0接口、1路HDMI接口、1路RS-232接口、1路SD卡接口、2路DI/DO數(shù)字輸入輸出；
  • 采用4GB工業(yè)級(jí)EMMC，掉電非易丟失數(shù)據(jù)；
  • 內(nèi)置RTC，斷電可完成計(jì)時(shí)或事件記錄功能；
  • 寬輸入9-48V直流供電電壓，額定功耗6W；
  • 工作溫度：-40℃~+85℃。
主站系統(tǒng)構(gòu)成

EtherCATNET-100M可快速實(shí)現(xiàn)EtherCAT主站控制通訊，集成1路千兆通用以太網(wǎng)接口、2路專用EtherCAT接口、1路CAN(FD)接口、1路HDMI接口、1路SD卡接口、2路DI/DO數(shù)字輸入輸出等。豐富的外設(shè)接口可實(shí)現(xiàn)更智能化的EtherCAT主站控制。

圖2 主站系統(tǒng)構(gòu)成
環(huán)型拓?fù)淙哂嗉夹g(shù)

冗余以太網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括環(huán)型、網(wǎng)絡(luò)型和混合型拓?fù)?，?duì)于一般的工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，可直接用較為簡(jiǎn)單實(shí)用的環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。EtherCAT主站提供兩路EtherCAT專用網(wǎng)口，在環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，將LAN1接到從站（ESC）節(jié)點(diǎn)1的IN口，然后從站節(jié)點(diǎn)1的OUT口接到下一個(gè)從站節(jié)點(diǎn)的IN口，依次連接，直到最后一個(gè)從站節(jié)點(diǎn)連接到EtherCAT主站的LAN2口，如下圖所示。由于ESC從站控制器具有自動(dòng)回環(huán)功能，當(dāng)環(huán)形結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)單點(diǎn)故障時(shí)，EtherCAT網(wǎng)絡(luò)信息流能在故障斷點(diǎn)處自動(dòng)回環(huán)，主站仍然可以與各個(gè)從站保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，大大增強(qiáng)了EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的可靠性與可維護(hù)性。

圖3 環(huán)型拓?fù)淙哂嗉夹g(shù)
搭載HDMI和CANFD接口，滿足更多應(yīng)用需求

EtherCATNET-100M設(shè)備提供1路HDMI接口，用于與人機(jī)界面或PC顯示器的接口通信，接口物理形式為HDMI-Type A。HDMI接口特點(diǎn)與電氣參數(shù)：

  • 高清晰、無(wú)損壓縮的數(shù)字信號(hào)傳輸，其分辨率達(dá)到1280x720；
  • 支持HDMI 2.0向下兼容版本規(guī)范；
  • 支持EDID和DDC2B標(biāo)準(zhǔn)；
  • 支持熱插拔；
  • 具有更好抗干擾能力，實(shí)現(xiàn)最長(zhǎng)10m無(wú)增益?zhèn)鬏敗?

    • 設(shè)備提供1路隔離CAN(FD)接口，接口物理形式為DB9插座。支持CAN波特率40K~5Mbps，支持CAN、CANFD ISO或CANFD Non-ISO多種控制器類型，內(nèi)置軟件設(shè)置CAN(FD)通道120歐姆終端電阻使能開關(guān)?？筛咝нM(jìn)行CAN FD總線二次開發(fā)，滿足多總線應(yīng)用需求。

    圖4 CANFD接口應(yīng)用
    化繁為簡(jiǎn)的函數(shù)庫(kù)

    EtherCAT主站庫(kù)以Linux下動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(so)的方式提供，可以實(shí)現(xiàn)EtherCAT主站控制等功能。主站可以通過函數(shù)庫(kù)啟動(dòng)主站RPC服務(wù)器，RPC客戶端可以通過網(wǎng)絡(luò)連接到主站RPC服務(wù)器，控制主站完成EhterCAT相關(guān)的功能。函數(shù)庫(kù)包含zecm.h頭文件和libzecm.so動(dòng)態(tài)連接庫(kù)文件。zecm.h文件包含了EtherCAT主站的數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及函數(shù)聲明，用戶開發(fā)自定義主站需要配置交叉編譯環(huán)境，將編譯好的程序下載到主站上，在主站運(yùn)行編譯后的程序以完成EtherCAT的通信控制功能。

    圖5 豐富的函數(shù)庫(kù)

    傳統(tǒng)復(fù)雜的函數(shù)，精煉為如下9條簡(jiǎn)單易用的函數(shù)庫(kù)：

    • EcatMasterLibInit，EtherCAT主站庫(kù)初始化；
    • EcatMasterLibExit，釋放EtherCAT主站庫(kù)；
    • EcatSimpleStart，啟動(dòng)主站和RPC服務(wù)器；EcatSimpleStop，停止主站和RPC服務(wù)器；
    • EcatRequestMasterState，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理命令；
    • EcatGetMasterState，獲取主站當(dāng)前狀態(tài)；
    • EcatGetSlaveState，獲取從站當(dāng)前狀態(tài)；
    • EcatSetExtCtrlTaskHandler，設(shè)置用戶過程數(shù)據(jù)回調(diào)函數(shù)；
    • EcatResetExtCtrlTaskHandler，復(fù)位用戶過程數(shù)據(jù)回調(diào)函數(shù)；
    • EcatCoeSDODownload，SDO下載；EcatCoeSDOUpload，SDO上傳。
    技術(shù)一圖看懂主站運(yùn)行流程

    主站可以運(yùn)行用戶編寫的程序，主站程序運(yùn)行一般遵循的流程如下。

    圖6 主站運(yùn)行流程圖