سائق المحرك EtherCat

تعد برامج تشغيل محرك EtherCat مكونات رئيسية في الأتمتة الصناعية ، وخاصةً للعملية التعاونية المتعددة-. أنها تضمن تشغيل نظام التحكم الفعال والدقيق. المنتج المميز للمتجر ، Zhongzhi One - إلى - Three Servo Controller ، يدعم بروتوكول EtherCat ، يضم تيارًا مصنّفًا قدره 1.6A وإخراج الطاقة من 2000 واط ، ويفي بمجموعة واسعة من الاحتياجات الصناعية المعقدة. يستخدم محرك الأقراص هذا التحكم في IGBT PWM ، ومحرك تيار الجيوب الأنفية ، وحماية IP10 ، مما يجعله مناسبًا للبيئات التي تقل عن 1000 متر في الارتفاع والرطوبة التي تقل عن 90 ٪. كما أنه يدعم المعالجة المخصصة ، مع خيارات التغذية المرتدة للتشفير من 17 بت أو 23 بت ، مما يوفر مرونة لسيناريوهات التطبيق المتنوعة.

الشركة المصنعة لبرامج تشغيل المحرك EtherCat

وسط التطوير السريع للأتمتة الصناعية الذكية ، يدفع EtherCat Servo تقنية الحافلات EtherCat ، ويجمع بين الأداء العالي الدقة والأداء الديناميكي العالي للاعامز التقليدية لإحداث ثورة في السيطرة والتواصل. أنها توفر إمكانيات الاتصال microsecond - ، وتحقيق معدلات نقل البيانات أعلى من 10 مرات من الحافلات التقليدية ، مما يتيح عدم الاستطلاع - تعاون المحور المتعدد- المجاني. من خلال آلية "مزامنة المنطق" ، تصل دقة مزامنة المحور المتعددة - متوافق مع أنظمة متعددة ، فهي تدعم Hot - التكوين القابل للتبديل والإنترنت ، مما يقلل من تكاليف الترقية. يوفر تصميم العزل الخاص بهم - مقاومة قوية للتداخل ، مما يضمن تشغيل مستقر في البيئات القاسية. مزود بخوارزميات الملكية ، فهي تعدل ديناميكيا في غضون 0.1 مللي ثانية ، تتكيف مع مجموعة متنوعة من السيناريوهات المتطلبة. أنها تقود الطريق في الإنتاج الآلي مع "عالية- اتصال السرعة + التحكم الدقيق."

يتعلم أكثر

تطبيق تقنية EtherCat في محركات المؤازرة

تكنولوجيا EtherCat

EtherCat هو أداء عالي - ، time - Time Ethernet Communication Technology تم تقديمه لأول مرة بواسطة Beckhoff في ألمانيا في عام 2003 ويستخدم الآن على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية. يستخدم آلية مزامنة الساعة الموزعة لمزامنة الاتصال بين جميع أجهزة الرقيق والسيد ، مما يضمن نقل البيانات العالية-. يستخدم EtherCat أيضًا آلية نقل شفافة ، مما يسهل التكامل مع أجهزة Ethernet الحالية وتكامل النظام. بالمقارنة مع بروتوكولات الاتصالات الصناعية مثل Canopen و ProfInet و Ethernet/IP و Ethernet PowerLink ، يقدم EtherCat أداءً حقيقيًا - ، مع زمن انتقال بيانات المستوى microsecond -. وهو يدعم التواصل المتزامن مع أجهزة الرقيق المتعددة ، ويسهل توسيع النظام وتكامله ، ويوفر تكاليف تنفيذ منخفضة ، مما يجعله مناسبًا لتكامل النظام والتحكم في المقياس الكبير.

في شبكات Ethernet الصناعية التي تستخدم تقنية EtherCat ، يتم التواصل بين Master و Slaves في الشبكة من خلال اتصال بيانات العملية. يرسل Master أولاً أوامر التحكم في العملية إلى العبيد. بعد تلقي الأوامر وتنفيذها ، يقوم العبيد بنقل التعليقات على حالة جهاز المؤازرة إلى Master عبر اتصال بيانات العملية ، مع إكمال دورة التحكم.

يمكن للاتصال بأجهزة العبيد EtherCat في الشبكة الوصول مباشرة إلى حزم البيانات. بعد قراءة معلومات الأمر والتحكم المقابل من الحزم ، يقومون أيضًا بإدخال معلومات الحالة الخاصة بهم في الحزم. ثم يكمل جهاز الرقيق معالجة إطار معلومات Ethernet ونقل حزمة البيانات إلى أقرب جهاز عبيد متصل. جهاز الرقيق التالي يكرر العملية أعلاه. عندما يتم نقل حزمة البيانات إلى الجهاز النهائي للشبكة من خلال شبكة EtherCat ويتم اكتمال العملية المقابلة ، يتم إرسال حزمة البيانات التي تحتوي على حالة جهاز الرقيق السابق مرة أخرى على طول المسار الأصلي. عندما تعود الرسالة إلى جهاز الرقيق الأول في الشبكة ، يقوم جهاز الرقيق بإنشاء رسالة مقابلة ويرسلها إلى محطة EtherCat الرئيسية للشبكة. تستخدم معالجة بيانات الشبكة أثناء اتصال EtherCat بالكامل خصائص الاتصالات المزدوجة لـ Ethernet.

يتم تنفيذ طبقة معالجة أجهزة اتصال EtherCat بواسطة ESC Core. يولد هذا الجهاز تأخيرًا صغيرًا في معالجة البيانات ، عادةً 100-500ns. لذلك ، فإن أداء زمن التواصل في أجهزة ESC مستقل عن وقت الاستجابة لشريحة التحكم الرئيسية في أجهزة عبودية Ethercat الصناعية.

بروتوكول اتصال EtherCat هو تطور ثانوي يعتمد على إطار رسالة Ethernet القياسي. يتم تعريف تنسيق إطار رسالة EtherCat في جزء بيانات إطار رسالة Ethernet ويتألف من رأس إطار رسالة Ethernet ، ورأس إطار رسالة EtherCat ، وبيانات EtherCAT ، وفحص إطار نظام التحكم في FieldBus (FCS). عادة ما يتم إعادة توجيه رسائل Ethernet مع نوع بيانات EtherCat من 0x88A4 ومعالجتها مباشرة بواسطة ESC. يستخدم حل Tonghang جوهر PRU لتنفيذ وظائف وحدة ESC ، متجاوزًا قلب الذراع للمعالجة. يضمن تكوين الأجهزة هذا انخفاض زمن الوصول إلى التوجيه ووقت الدورة. يستخدم ESC مخزنًا مؤقتًا (RX First Inport First Output ، RX FIFO) ويغفل المخزن المؤقت للإرسال (TX First Inport First ، TX FIFO). يتم استخدام RX FIFO لتقليل زمن الوصول إلى التوجيه. يتم استخدام RX FIFO لعزل ساعة استلام ومعالجة الساعة الموزعة (DC).

تقوم بنية طبقة تطبيق EtherCat بتوصيل طبقة ارتباط البيانات وطبقة تطبيق المستخدم. تتفاعل طبقة التطبيق هذه مباشرة مع تطبيقات المستخدم لتنفيذ الوظائف ومهام التحكم التي تتطلبها برامج المستخدم. ترتبط طبقة التطبيق هذه ارتباطًا وثيقًا ببروتوكول الاتصال وتوفر للمستخدمين واجهة API غنية للتحكم في الأجهزة الأساسية. تدعم تقنية اتصال EtherCat بروتوكولات متعددة وملفات تعريف الأجهزة ، بما في ذلك ملف تعريف CIA402 في بروتوكول Canopen وملفات تعريف SOE و COE في بروتوكول SERCOS. تستخدم هذه المقالة بروتوكول COE لتطبيق اتصال طبقة التطبيق. تتضمن أساليب الاتصال في المقام الأول كائنات بيانات العملية الدورية (PDOs) واتصالات صندوق البريد الحاد (SDOs). يصف ما يلي هاتين وظائف الاتصال الرئيسية والتحولات في آلة الحالة.

(1) اتصال بيانات العملية الدورية (PDO)

في اتصال بيانات العملية الدورية ، قد تحتوي بيانات العملية على كائنات بيانات متعددة تم تعيينها إلى PDOS

يتم تعريف قائمة بيانات PDO لقناة SM بواسطة بروتوكول COE ، والذي يخصص كائنات البيانات من 0x1C10 إلى 0x1C2F. تحتوي أجهزة الأجهزة ذات التعقيد المختلفة على نماذج رسم خرائط كائنات مختلفة: تستخدم الأجهزة البسيطة مباشرة بيانات العملية الثابتة ، ولا تحتاج إلى تعيين ، ولا تتطلب بروتوكول SDO ؛ قراءة - فقط تعيين PDO ، يستخدم أيضًا بيانات العملية الثابتة ، ويحتاج إلى استخدام بروتوكول SDO للقراءة ؛ تخطيط PDO الاختياري ، يتم تحديد متعددة PDOs الثابتة من خلال كائن تخصيص PDO 0XLC1X ، ويحتاج إلى استخدام اختيار بروتوكول SDO ؛ متغير PDO رسم الخرائط. استخدم بروتوكول COE للتكوين ، ويمكن تغيير محتوى PDO.

(2) اتصال بيانات صندوق البريد الأسيكي (SDO)

يستخدم EtherCat Master SM يتم استخدام قناة Manager Synchronization للتفاعل مع محطة الرقيق لبيانات صندوق البريد. هذا التفاعل بين البيانات هو طريقة تبادل المعلمة القياسية. في حالة حدوث حالة طوارئ ، يتم تشغيل حدث الخطأ لجهاز الرقيق ، ويتم إرسال حالة الخطأ والمعلومات التشخيصية إلى المحطة الرئيسية. في هذه الحالة ، مطلوب اتصال بيانات صندوق البريد غير الدوري- لإكمال مهمة الاتصال.

(3) آلة الدولة وتبديل حالتها

عندما تستخدم محطة EtherCat Slave إطار بروتوكول CIA402 لتنفيذ تطبيقات التحكم في الحركة ، فإنها تحتاج إلى استخدام آليتين للدولة لتبديل الحالة ، بما في ذلك آلة حالة EtherCat للتواصل وآلة الحالة CIA402 للتحكم في الحركة. يمكن تقسيم آلة حالة EtherCat إلى ثلاثة أجزاء وفقًا لآلية الطلب والاستجابة للمحطة الرئيسية: طلب الدولة ، وتبديل حالة التنفيذ ، وتبديل لجهاز الحالة. يبدأ المحطة الرئيسية تبديل الحالة في محطة الرقيق وتستجيب محطة الرقيق للطلب. يتم تقسيم جهاز الحالة إلى أربع حالات أساسية ، بما في ذلك حالة التهيئة (init) ، (pre - op) pre - حالة التشغيل ، (آمن - op) حالة التشغيل الآمنة (OP) حالة التشغيل العادية.

CIA402 تشتمل آلة الولاية على ثماني ولايات: غير جاهزة للسلطة ، غير قادرة على التشغيل ، جاهزة للسلطة ، والطاقة ، والتوقف ، والاستجابة للطوارئ ، وحالة الخطأ. في برنامج التحكم في المحرك ، تعمل آلات الدولة معًا في طبقة الاتصال.