Для управления движением и автоматизации машин сетевой протокол EtherCAT постепенно завоевывает признание, вызывая все больший интерес как у конечных пользователей, так и у разработчиков систем управления движением. Являясь одним из нескольких протоколов движения на базе Ethernet, он обладает рядом преимуществ, которые делают его все более распространенным выбором для многих разработчиков систем.

Немного истории: EtherCAT изначально был разработан компанией Beckhoff Automation и впервые представлен в начале 2003 года. Предполагалось использовать Ethernet для приложений автоматизации, требующих относительно короткого времени цикла — менее 100 микросекунд.

Как это работает: Мастер EtherCAT отправляет сообщение, которое проходит через каждый узел сети. Затем каждое устройство EtherCAT считывает данные в сообщении, адресованном конкретно ему, делая это “на лету”. Затем он вставляет свои данные в кадр по мере продвижения вниз по потоку. Таким образом, фактически кадр задерживается только на время аппаратной задержки распространения. И поскольку EtherCAT master является единственным узлом, которому разрешено активно отправлять фрейм EtherCAT (другим узлам разрешено только пересылать фреймы), это предотвращает непредсказуемые задержки, гарантируя производительность в режиме реального времени. Это также устраняет стеки протоколов, такие как TCP/IP, что позволяет увеличить скорость передачи данных и сделать ее более функциональной в режиме реального времени.

В пересчете на реальные цифры сеть EtherCAT может обработать примерно 1000 операций ввода-вывода примерно за 30 мксек, или примерно 100 осей за 125 мксек.

Почему она находится на подъеме: Одной из причин более широкого внедрения EtherCAT является более широкая тенденция развития Интернета вещей и промышленного интернета вещей (IIoT). Внедрение IIoT (или индустрии 4.0, как ее еще называют) в качестве следующей итерации промышленной автоматизации требует увеличения объема передачи и обработки данных на более высоких скоростях, для чего и создан EtherCAT. Фактически, основываясь на тестировании, утверждается, что EtherCAT может похвастаться наиболее детерминированной производительностью из всех промышленных сетей Ethernet реального времени. Благодаря высокой скорости передачи данных и возможности ввода-вывода в режиме реального времени он хорошо подходит для новых и сложных промышленных приложений и систем управления движением.

EtherCAT имеет полнодуплексную кольцевую топологию, что означает, что в сети может быть размещено большое количество устройств. Однако его также можно использовать в линейной, шинной или звездообразной топологии, поэтому он также обеспечивает определенный уровень гибкости проектирования. Кроме того, технология оптического волокна доступна там, где речь идет о больших расстояниях.

Скорость передачи данных в 100 Мбит/с делает EtherCAT достаточно быстрым для работы в режиме реального времени. Однако последние усовершенствования позволяют повысить скорость передачи данных еще больше. Новый стандарт EtherCAT G может похвастаться скоростью до 1 Гбит/с, также в разработке находится опция 10 Гбит/с. Этот новый стандарт EtherCAT G был разработан в соответствии с новыми приложениями, разрабатываемыми для IIoT. К ним относятся приложения, требующие больших объемов данных, такие как сложное синхронизированное многоосевое управление движением, новые системы машинного зрения, а также измерительное оборудование с высокой частотой дискретизации.

Эти преимущества делают EtherCAT лучшим выбором среди многих компаний, занимающихся управлением движением, особенно для интеграции в свои предложения приводов.

Для получения более подробной информации обо всем, что связано с EtherCAT, страница технологической группы EtherCAT это отличный ресурс.