《用户如何从EtherCAT中获益》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用户如何从EtherCAT中获益（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性1用户如何从用户如何从EtherCAT中获益？中获益？范斌 EtherCAT技术协会中国代表处 EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性2您的目标您的目标实现工业以太网销售更多的机器/ 工厂!工业以太网: 仅仅是获
2、得产品竞争性优势的 途径. 然而，这一点对机器或工厂全部的电气设备 均有效. EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性3您的产品卖点您的产品卖点一个通讯系统/电气设备 如何影响这些卖点？ 质量 产量, 效率 价格 可用性 节能 安全性 可扩展性 可简单集成（到工厂环境中） 可获得全球支持, 用户友好 供应商可靠性，售后服务， EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵
3、活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性4换言之换言之: 客户购入的这些机器客户购入的这些机器/工厂质量有多工厂质量有多棒棒？ 机器人机器人: 重复动作的准确性重复动作的准确性 塑料机器塑料机器: 更低的部件变形，精确性更低的部件变形，精确性 冲压设备冲压设备: 成型质量取决于在力度成型质量取决于在力度/时间分配的精确性时间分配的精确性 组装线组装线: 精确性精确性 木材加工机械木材加工机械: 精确性精确性 机床机床:精确性精确性 半导体设备半导体设备: 过程准确性过程准确性 包装机械包装机械: 过程准确性过程准确性您的产
4、品卖点您的产品卖点: : 质量质量 EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性5EtherCAT: 最高性能最高性能最快的工业以太网技术最快的工业以太网技术 1000个分布式数字量刷新时间 30s 100个伺服轴每100 s更新一次 EtherCAT协议直达IO节点，无子总线 最大化利用标准以太网口，无需其他硬件 该独特性能的原因： EtherCAT功能性运行原理 (Ethernet on the Fly) EtherCAT
5、Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性6功能性运行原理：功能性运行原理： Ethernet on the fly“Slave DeviceEtherCAT Slave ControllerSlave DeviceEtherCAT Slave Controller在帧的传输过程中过程数据被提取或插入在帧的传输过程中过程数据被提取或插入: 数据在硬件中处理数据在硬件中处理: 独立于堆栈独立于堆栈 + 确定性性能确定性性能 对于每个从站的过程数据
6、量几乎无限制对于每个从站的过程数据量几乎无限制 (1 Bit60 Kbyte, 如更大可以启用另一个帧传输如更大可以启用另一个帧传输) 过程数据的编译可在每个循环修改，如，短循环适用于过程数据的编译可在每个循环修改，如，短循环适用于 轴数据，长时间循环使用语轴数据，长时间循环使用语IO刷新。刷新。 非同步的，事件触发通讯非同步的，事件触发通讯 EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性7对于对于精确性精确性同样重要：同步特性同
7、样重要：同步特性EtherCAT Frame Processing DirectionEtherCAT Frame Forwarding Direction EtherCAT节点可测试帧发出和返回的时间差节点可测试帧发出和返回的时间差 EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性8最高同步精确性最高同步精确性 采用Scope View长时间监视两个独立的设备 两设备间距300 个节点，线缆长度120米Jitter: +/-20n
8、sSimultaneousness: 15 ns EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性9举例: 塑机的压力控制过渡至关重要的至关重要的精确性精确性: : 控制的性能及通讯系统控制的性能及通讯系统1250150017502000225025003.43.453.53.553.63.653.7Time (s)Pressure (psi)Pressure SP1250150017502000225025003.43.453.5
9、3.553.63.653.7Time (s)Pressure (psi)Pressure SP2 ms1250150017502000225025003.43.453.53.553.63.653.7Time (s)Pressure (psi)Pressure SP2 ms250 祍Command ValueActual Value (2ms)Actual Value (0,25ms)Source: Husky Injection Molding Systems Ltd. EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单
10、- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性10换言之：客户购入的这些机器/工厂运行速度有多快？ 产量/效率对投资回报有直接的影响 不仅仅是机器的闭环的控制受益于EtherCAT：每一个有状态 转换（transition）的应用都将立刻从快速控制技术EtherCAT 中获益 状态转换应用举例: - 等待气缸最终位置，然后 - 等待工件到达，然后 - 等待压力阀，力，扭矩，重量，温度参数，然后.因此要求快速的系统扫描时间以节省状态转化时间，因此要求快速的系统扫描时间以节省状态转化时间， 从而提高产量从而提高产量/效率！效率！您的产品卖点您的产品卖点:
11、: 产量产量 / / 效率效率 EtherCAT Technology Group11I/O 响应时间和控制循环时间响应时间和控制循环时间Tresp () = 2.5-3 Cycles CPU TimeTresp () = 1.5 CyclesTresp, PROFIBUSPLC.tInputOutputPROFIBUSK-BusEtherCAT-InPLCtInputOutputEtherCAT-OutPROFIBUS-Timing (synchronized, not free running!)EtherCAT-Timing EtherCAT Technology GroupEtherC
12、AT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性12缩减的循环时间缩减的循环时间 = = 效率增益效率增益Td%= 机器循环时间缩减 (%)Nr1= 系统1的IO响应循环周期数量 Nr2= 系统2的IO响应循环周期数量 Tc1= 控制的循环时间 1 (更短的循环时间) Tc2= 控制的循环时间 2 (更短的循环时间) Tt= 两个控制状态转换的时间间隔tcrcr dTTNTNT1122 %=机器的循环时间缩短了 % (= 机器的效率增益) EtherCAT Technology GroupEt
13、herCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性13缩减的循环时间缩减的循环时间 = = 效率增益效率增益0,00%5,00%10,00%15,00%20,00%25,00%30,00%0,10,20,51,02,05,010,020,0No. of Transitions / secEfficiency Gain2010521其中: Nr1= 3, Nr2= 1,5, Tc2= 0,1 ms举例: 2 Trans/sec, 从 5 ms Profibus 到0,1 ms EtherC
14、AT:效率增益3% EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性14 设备成本 基础结构成本 工程成本 设置成本 维护成本 授权成本 您的产品卖点您的产品卖点: : 价格和成本价格和成本 EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性15 供应商种类供应商种类低价格
15、最重要的先决条件低价格最重要的先决条件 多少家供应商支持该通讯系统 多少种主站设备供应市场? 接口成本接口成本直接影响设备价格直接影响设备价格 芯片的价格，通讯技术损耗的电量及内存资源? 是否有多途径获取芯片? 基础结构成本基础结构成本更少的硬件更少的硬件已削减的成本已削减的成本 线缆, 接头, 交换机/集线器, 设备成本设备成本 从通讯系统角度分析从通讯系统角度分析 EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性16EtherC
16、AT供应商的多样性供应商的多样性: : 展会上的多轴展示系统展会上的多轴展示系统30 种不同的轴, 20 不同的供应商, 1个EtherCAT 网络 EtherCAT Technology GroupEtherCAT:- 速度更快- 工业以太网- 灵活的拓扑结构- 配置简单- 成本低廉- 实施简单- 经实践考验- 开放性- 一致性- 安全性- 冗余性- 通用性17 2010年7月: 1000多个研发工具套件卖给ETG会员 (25% 主站, 75% 从站) + 其他技术供应商提供的套 件 + 开放/共享的主站源码 2010德国的汉诺威展会: 70个参展商的200多种不 同的EtherCAT设备在ETG展台展出 EtherCAT主站: 80多个供应商提供 EtherCAT伺服驱动器: 60多个供应商提供 EtherCAT I/O: 40多个供应商提供 Ethe
