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通讯与电源整合於一根线缆中的EtherCAT P马达控制方案
 

【作者: 胡立堅】2018年09月25日 星期二

浏览人次:【1286】
  

除了在台北市的柯P,工业乙太网领导者德国倍福(Beckhoff)也推出另一P: “EtherCAT P”作为EtherCAT的补充,它将电源与资料传输集成於同一根电缆中,扩展了EtherCAT的技术优势,用户不仅获益於EtherCAT的高性能和灵活性,同时可以直接在标准的4芯乙太网线中实现2组独立的24V电源的电流传输并且减少配线的复杂度。EtherCAT P与EtherCAT完全相容,可以应用於高效能如直流马达感测器、实时数据处理、或分散式时钟(Distributed clock)的高精度同步周期时间等。简单的 EtherCAT及EtherCAT P比较如图一, 概念上可以把它当作是EtherCAT的POE,支持的规范符合802.3af。


图(一)


EtherCAT P可以在单根电缆中同时提供数据传输和供电,大大简化了系统布线工作。有了EtherCAT P後,使用传统的4芯工业乙太网电缆即可实现每台装置获得 2组独立的24 V电,每组最大提供3 A的电流。


EtherCAT P规范包括:


ETG 1030(EtherCAT P general)、ETG 100.2P(Physical layer)、ETG 1030.1(Connector)及相容测试(Compliance Test)。规范详见於ETG.7000.1030 S (D) V0.9.9.。


在主站方面,TWINCAT3已将EtherCAT P纳入包括cable length、type及load type均可在TWINCAT中定义。


EtherCAT P cable的种类可分类为下面几种 (B36, M8, B12, B17 and B23)可容之额定电压电流如图二。


作为Beckhoff长期的盟友,Microchip整合了EtherCAT controller、EtherCAT P connector、power solution and motor controller 及PIC® MCU。


图(二)


Microchip EtherCAT P 展示系统包含:


·

  • LAN9252 2/3 埠 EtherCAT从站控制器

  • ·

  • 两个 EtherCAT 埠及EtherCAT P的接头

  • ·

  • 一个UART 介面

  • ·

  • MCP8026 : 三相直流无刷马达驱动器与电源模组

  • ·

  • dsPIC33EP256MC504 : 16-bit DSP微控制器

  • ·

  • MCP16301H : 4V-30V 输入电压范围的 DC-DC 转换器,输出可达600mA

  • ·

  • PWM及GPIO 输出

  • 图(三)


    目前 demo可验证EtherCAT P之概念 (透过 injector提供24V/3A 至BLDC motor controller ) 作简单的方向及转速控制。搭配上位机,Encoder及SSC CIA402 可以达到传统EtherCAT精密控制的要求。


    欲了解EtherCAT P的更多信息,欢迎访问Beckhoff 网站: https://www.beckhoff.com/english.asp?ethercat/ethercat-p.htm


    或Microchip 网站: http://www.microchip.com


    ,并与我们经验丰富的设计团队联系。


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