账号:
密码:
最新动态
产业快讯
CTIMES / 文章 /
EtherCAT启动 未来工厂成型
 

【作者: 王明德】2017年06月14日 星期三

浏览人次:【7367】

EtherCAT启动 未来工厂成型


EtherCAT启动 未来工厂成型...



一但系统当机要重开,将可能带来重大损失,因此必须将讯号与电源结合,只要后端系统接收不到讯号,则代表电源被关闭,系统会先主动重新开机,再通知厂管人员,降低生产损失,这类作法并不难只须后端管理软体着手设计即可,不过这已算是简单的智慧化设计,由此来看,目前台湾部份厂商已由自动化逐步转向智慧化,虽然幅度不大、速​​度也仍慢,但随着技术的相继成熟与市场需求的提升,透过工业通讯打造的智慧工厂愿景,将逐步明显。
一但系统当机要重开,将可能带来重大损失,因此必须将讯号与电源结合,只要后端系统接收不到讯号,则代表电源被关闭,系统会先主动重新开机,再通知厂管人员,降低生产损失,这类作法并不难只须后端管理软体着手设计即可,不过这已算是简单的智慧化设计,由此来看,目前台湾部份厂商已由自动化逐步转向智慧化,虽然幅度不大、速​​度也仍慢,但随着技术的相继成熟与市场需求的提升,透过工业通讯打造的智慧工厂愿景,将逐步明显。

凌华科技医疗与娱乐资讯智能工业事业处市场开发经理杨家玮指出,EtherCAT可协助制造业者降低成本、提升产能。 (摄影/王明德)


然而随着消费性产品型态的转变,过去少样多量的生产型态开始改变,多样多量甚至是多样少量的需求出现,传统生产机台难以因应这类需要高弹性需求,新世代的机种以工业物联网为架构,系统中所有设备都必须链结到后端,传输所产生的数据,并加以汇整、分析,在此态势下,Fieldbus已难负荷新世代制造系统需求,在此同时,不断改善的工业乙太网路逐渐为市场重视,EtherCAT的出现,更让此一趋势明朗化。


EtherCAT打造精准工业通讯架构


EtherCAT已超过10年,由德国自动化大厂Beckhoff推动,2003年底ETG(Ethernet Technology Group)组织成立,负责技术推广和宣传,目前ETG已经拥有700多个成员。


EtherCAT是即时工业乙太网路标准协定,此一协定将控制程序的数据加以优化传输,EtherCAT协议可包括数个工业通讯封包,其发送和接收的数据先后顺序可任意编址,不像一班的乙太网路需依架构内部的物理顺序,根据ISO国际标准组织所定义的开放系统,乙太网路共有7层,其中物理层为网络讯号的传输提供了物理通路,数据链结层负责网路寻址、错误侦测和改错,应用层的作用是处理数据链结层的请求,并作出适当的反应。


相较于一般的乙太网路,EtherCAT则放此标准无需进行乙太网路网的数据封包接收、解码与将过程数据复制到各个设备等动作,EtherCAT为主从数据交换,由主站和从站配合完成工作,因此非常适合主从控制器之间的通讯,EtherCAT主站传递的网路封包包含了所有的I/O从站数据,封包在I/O从站间传递,每个从站用极短的时间获取数据,并将发出的数据写入其对应位置,然后再将封包传递给下一个从站,最后一个从站处理结束后,将传递回EtherCAT主站。由于发送和接收的封包压缩了大量的设备数据,EtherCAT充分利用了I/O​​频宽,采用EtherCAT协定进行数据传输,其可用的数据传输速率可达90%以上,100 Mbit/s的全双工(Full-Duplex)特色可完全利用,根据业界资料,EtherCAT处理1000个数位I/O只需30微秒,处理200个l6位元模拟量讯号只需50微秒,取样频率可达20kHz,


此一特色非常适合大型、多控制点、即时的制造系统,EtherCAT可以落实感测器与驱动器的乙太网路架构愿景,在拓墣部分,EtherCAT几乎可支援所有的乙太网路的拓墣类型,包括Bus、Ring、Sta、Tree等,并且不受限于交换机与集线器的数量,在故障诊断方面,EtherCAT通过CRC校验,可检测出数据传送期间的错误,EtherCAT通过匹配性检查可以进行断线检测和故障定位,另外,EtherCAT的系统协议,还可对各个传输段分别进行品质监测,也可精确定位关键的网段。


EtherCAT成本与效能俱佳在智慧制造概念的推动下,投入EtherCAT的设备制造商逐渐增多,原已投入的厂商则开始加码研发,从市场反应来看,市场对EtherCAT已从过去几年的观望进入尝试导入的阶段,凌华科技医疗与娱乐资讯智能工业事业处市场开发经理杨家玮指出,一般制造业者导入新机台的动机只有两个,一是降低成本,二是提升效率,他以凌华科技的客户为例,该客户制造设备的运动控制轴数为64轴,


如果是使用8轴控制卡,就会需要8张,而凌华的EtherCAT解决方案,可让每一轴都成本只需原有的30%,虽然如此惊人的成本缩减必须佐以特定条件,不过在其他条件下,也会有相当幅度的成本减少,这对资金需求向来庞大的制造商而言,相当具有吸引力,另一个则是效率的提升,若使用者目前使用脉冲式运动控制卡或传统的RS-422、RS-485序列式介面卡片,这些类型的运动控制卡无法做到精准的同步控制,为了提升产线效率,制造业者就会导入EtherCAT产品。


除了上述两种导入动机外,在设备制造商的研发下,系统升级的成本大幅下降、难度降低、时间缩短,也是使用者愿意导入EtherCAT的动机之一,杨家玮以凌华本身为例,杨家玮表示,凌华在EtherCAT投入大量资源研发,如果原有的客户已使用凌华的APS函数库,则系统可在最多2 周内快速导入EtherCAT。


至于更换EtherCAT与否的考量,杨家玮建议同样可从成本与效能来看,EtherCAT的主诉求是可以在乙太网路架构下多轴精准同步,因此业者可计算每一轴数的单一成本,通常来说,8轴以下的系统并不会考虑导入EtherCAT,16轴以上则不需考虑,因此8轴到16轴之间通常会是两难,如果使用生产线均使用同一厂牌的马达,则只需要更换驱动器,若使用不同马达,就须视整体系统状况,例如从站I/O点的数量与分布,就会影响导入的成本与时间。


建构未来竞争力


相关文章
使用Microchip Inductive Position Sensor(电感式位置传感器)实现高精度马达控制
以霍尔效应电流感测器简化高电压感测
ESG趋势展??:引领企业迈向绿色未来
落实马达节能维运服务
IPC的8个趋势与5个挑战
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新闻
» 台达机电事业群安规实验室取得美国UL Solutions授权 交流马达驱动器及伺服驱动器测试验证能力获高度认可
» Secutech 2024 台北国际安全科技应用博览会推动AI赋能.展现超越安防新动能
» Basler 与 Siemens 强强联手推动机器视觉和工厂自动化
» 博世叁与米兰EICMA机车展 采软硬体解决方案及动力系统引领未来
» 东元墨西哥低压马达厂投产 促北美短链布局成型


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3  v3.20.1.HK83SDT3LW2STACUK5
地址:台北数位产业园区(digiBlock Taipei) 103台北市大同区承德路三段287-2号A栋204室
电话 (02)2585-5526 #0 转接至总机 /  E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw