EtherCAT: 高性能控制离不开高性能通讯.docx
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1、EtherCAT:高性能控制离不开高性能通讯EtherCAT:高性能控制离不开高性能通讯中国代表处导语:1986年推出的第一台基于PC的控制器已经是高能性控制器。它采用了快速PC处理器,其功能和速度已经显著地超过同一时期所谓的硬件控制器。1986年推出的第一台基于PC的控制器已经是高能性控制器。它采用了快速PC处理器,其功能和速度已经显著地超过同一时期所谓的硬件控制器。尽管如此,将这种具备强大计算才能的落地,即,向下延伸至需要控制的设备传感器和执行器,在当时却是一个挑战性问题。插入式I/O曾是一种解决方案。这种方案的输入输出最大数目取决于可用卡槽数目;且本质上会产生自各个外设至中央控制柜中的P
2、C出现多线连续且布线不灵敏等问题。其结果那么是出现了对串行现场总线的需求但是,直到上世纪八十年代末,仍然没有出现令人信服的系统:Interbus、SERCOS和co.仍不成熟,仅刚刚实现对I/O或驱动的支持。PROFIBUSDP和CANopen此时尚未问世。Beckhoff出于美德开发了Lightbus协议,为当今实时以太网现场总线EtherCAT奠定了根底。1989年,Lightbus配合优先级控制和逻辑通讯信息的报文实时处理工作原理,已经在当时产生了令人印象深入的性能数据:采用Lightbus每一毫秒可以寻址1000多个分布式I/O,与此同时,还可以以100s的速度完成某些高速驱动控制器的
3、更新。因此,相较于同一时期的快速PCCPU,Lightbus的性能更高强大,并为这种光纤现场总线技术的长期盛行奠定了根底。Lightbus的问世已经有20多年,其速度仍然根本上超过其它现场总线以及大多数代表着最新一代现场总线技术的各种不同工业以太网技术。尽管Lightbus的速度是如此的快,但仍然无法和当今工厂外设中的PCCPU的计算才能完全匹配。因此,Beckhoff开发了EtherCAT。该技术在某种意义上是Lightbus的下一代技术。EtherCAT同样使用了实时处理原理,并可以支持任意数目的逻辑通讯信道,但其使用的介质,即100Mbit/s高速以太网,比之前快40倍。例如,Ether
4、CAT每100毫秒可与100个伺服轴完成通讯。即使是最快的工业PC,也无法在100毫秒的周期内完成如此多轴的控制算法的运算。因此,Beckhoff再一次研发了一种面向将来的总线系统,该总线系统在可以预见的将来中不会成为控制系统的瓶颈。直达终端的以太网:全双工环形以太网,报文会经过大量设备,连接直达标准以太网端口现场总线已经成为基于PC的控制技术的瓶颈传统现场总线无法与基于PC的控制技术相匹配。因此,假如选用了慢速现场总线或者工业以太网系统,那么除了高性能控制器外,还经常需要额外采用局部专用控制器和调节器对数据进展部分预处理。这些控制器的编程和配置必须单独地进展。在半导体制造厂中,专用的液压控制
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