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上海勇控自動(dòng)化設(shè)備有限公司 |
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采用 Beckhoff TwinSAFE 技術(shù)可確保具體應(yīng)用中功能安全性。安全 I/O 組件和集成在驅(qū)動(dòng)中的安全功能通過安全通訊協(xié)議連接到安全邏輯端子模塊中，從而確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
TwinCAT：持續(xù)發(fā)展的基于 PC 的控制技術(shù)
TwinCAT 集成了 PLC 和運(yùn)動(dòng)控制功能，以高性能控制加工機(jī)械的各個(gè)工藝步驟。軟 PLC 編程符合 IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn)。可提供種類繁多的軟件模塊以用于不同的任務(wù)，例如凸輪、多軸同步和插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。
由于在主/從軸和高性能、多樣化運(yùn)動(dòng)控制功能的組合選擇方面具有高度靈活性，因此可以執(zhí)行針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域的解決方案。功能強(qiáng)大的軟件工具（如 TwinCAT 凸輪設(shè)計(jì)工具和 TwinCAT ScopeView）支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試。 PLC 程序庫(kù)中的運(yùn)動(dòng)控制功能塊是基于 PLCopen運(yùn)動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)的，這簡(jiǎn)化了編程工作，允許使用標(biāo)準(zhǔn)化的組件。
開放式通訊接口可以集成到現(xiàn)有的可視化和控制系統(tǒng)中。根據(jù)自動(dòng)化設(shè)備的不同要求，使用 Windows 操作系統(tǒng)可以在除 TwinCAT 之外的相同硬件上安裝更多的軟件組件，如視覺系統(tǒng)。作為一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，工業(yè) PC 可以使得所選組件之間的通訊更為便捷。
EtherCAT：多軸系統(tǒng)高性能的保證
超高速過程通訊的基礎(chǔ)是 EtherCAT 工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，它非常適用于加工機(jī)械。控制器與I/O 信號(hào)之間的快速通訊 – 無需特殊硬件 – 為機(jī)械制造商提供超乎想象的可能性：多軸運(yùn)動(dòng)控制通過分布式 EtherCAT 時(shí)鐘進(jìn)行同步，可精確到納秒。
| 技術(shù)參數(shù) | EL4004 | ES4004 | EL4008 | ES4008 | EL4104 | ES4104 |
|---|---|---|---|
| 輸出點(diǎn)數(shù) | 4 | 8 | 4 |
| 電源 | 24 V DC，通過電源觸點(diǎn)供電 | 24 V DC，通過電源觸點(diǎn)供電 | 通過 E-bus 供電 |
| 信號(hào)電壓 | 0…10 V | ||
| 負(fù)載 | > 5 kΩ (短路保護(hù)) | ||
| 測(cè)量誤差 | < 0.1 % (滿量程) | < 0.1 % (滿量程) | ±0.1 % (滿量程) |
| 分辨率 | 12 位 | 12 位 | 16 bits |
| 電氣隔離 | 500 Vrms (E-bus/信號(hào)電壓) | ||
| 轉(zhuǎn)換時(shí)間 | ~ 250 µs | ~ 400 µs | ~ 80 µs |
| E-bus 電流消耗 | 180 mA (參見技術(shù)文檔) | ||
| 過程映像中的位寬 | 輸出: 4 x 16 位數(shù)據(jù)，4 x 16 位控制/狀態(tài) | 輸出: 8 x 16 位數(shù)據(jù)，8 x 16 位控制/狀態(tài) | 輸出: 4 x 16 位數(shù)據(jù)，4 x 16 位控制/狀態(tài) |
| 重量 | 約 85 g | 約 85 g | 約 65 g |
| 工作 / 儲(chǔ)藏溫度 | 0…+55 °C/-25…+85 °C | ||
| 相對(duì)濕度 | 95 %，無冷凝 | ||
| 抗振/抗沖擊性能能 | 符合 EN 60068-2-6/EN 60068-2-27/29 | ||
通過采用 EtherCAT 技術(shù)，Beckhoff 突破了其它以太網(wǎng)解決方案的這些系統(tǒng)限制： 不必再像從前那樣在每個(gè)連接點(diǎn)接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，然后進(jìn)行解碼并復(fù)制過程數(shù)據(jù)。當(dāng)幀通過每一個(gè)設(shè)備（直達(dá) I/O 端子模塊）時(shí)，EtherCAT 從站控制器讀取與該設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)。同樣，輸入數(shù)據(jù)可以飛速插入至數(shù)據(jù)流中。幀被傳遞（僅被延遲幾位）過去的時(shí)候，從站會(huì)識(shí)別出相關(guān)命令，并進(jìn)行相應(yīng)處理。此過程是在從站控制器中通過硬件實(shí)現(xiàn)的，因此與協(xié)議堆棧軟件的 Run-Time 系統(tǒng)或處理器性能無關(guān)。網(wǎng)段中的后一個(gè) EtherCAT 從站將經(jīng)過充分處理的報(bào)文發(fā)回，這樣該報(bào)文就作為一種響應(yīng)報(bào)文由*個(gè)從站返回到主站。
從以太網(wǎng)的角度看，Ether¬CAT 總線網(wǎng)段是一個(gè)可接收和發(fā)送以太網(wǎng)幀的大型以太網(wǎng)設(shè)備。但是，該“設(shè)備“不包含帶下游微處理器的單個(gè)以太網(wǎng)控制器，而只包含大量的 EtherCAT 從站。與其它任何以太網(wǎng)設(shè)備一樣，EtherCAT 不需要通過交換機(jī)就可以建立通訊，因而產(chǎn)生一個(gè)純粹的 EtherCAT 系統(tǒng)。
以太網(wǎng)直達(dá)端子模塊
以太網(wǎng)系統(tǒng)直達(dá)系統(tǒng)中的每個(gè)設(shè)備，即直達(dá)每個(gè) I/O 端子模塊；無需使用子總線。只需將耦合器的傳輸介質(zhì)由雙絞線（100BASE-TX）轉(zhuǎn)換為 E-bus 總線即可滿足電子端子排的要求。端子排內(nèi)的 E-bus 信號(hào)類型（LVDS）并不是的，它還可用于 10 千兆位以太網(wǎng)。在端子排末端，物理總線特性被轉(zhuǎn)換回 100BASE-TX 標(biāo)準(zhǔn)。
協(xié)議
EtherCAT 協(xié)議針對(duì)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行了優(yōu)化，它被直接傳送到以太網(wǎng)幀，或被壓縮到 UDP/IP 報(bào)文中。UDP 協(xié)議在其它子網(wǎng)中的 EtherCAT 網(wǎng)段由路由器進(jìn)行尋址的情況下使用。以太網(wǎng)幀可能包含若干個(gè) EtherCAT 報(bào)文，每個(gè)報(bào)文專門用于特定存儲(chǔ)區(qū)域，該存儲(chǔ)區(qū)域可編制大小達(dá) 4GB 的邏輯過程鏡像。由于數(shù)據(jù)鏈獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)中 EtherCAT 端子模塊的物理順序；可進(jìn)行任意尋址。從站之間可進(jìn)行廣播、多點(diǎn)傳送和通訊。
該協(xié)議還可處理通常為非循環(huán)的參數(shù)通訊。參數(shù)的結(jié)構(gòu)和含義通過 CANopen 設(shè)備行規(guī)進(jìn)行設(shè)定，這些設(shè)備行規(guī)用于各種設(shè)備類別和應(yīng)用。EtherCAT 還支持符合 IEC61491 標(biāo)準(zhǔn)的從屬行規(guī)。該行規(guī)以 SERCOS 命名，獲得運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用領(lǐng)域的普遍認(rèn)可。
除了符合主站/從站原理的數(shù)據(jù)交換外，EtherCAT 還非常適用于控制器之間（主站/主站）的通訊。可自由尋址的過程數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)變量以及各種參數(shù)化、診斷、編程和遠(yuǎn)程控制服務(wù)，可以滿足眾多要求。用于主站/從站和主站/主站通訊的數(shù)據(jù)接口是相同的。
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