EtherCAT扫盲,都是知识点

1. 什么是EtherCAT

EtherCAT，全称Ethernet for Control Automation Technology，字面意思就是用于控制自动化技术的以太网。它是一种基于以太网的实时工业通信协议，简单说，就是让机器们通过网线互相聊天的高级方式。

EtherCAT 是最快的工业以太网技术，同时它提供纳秒级精确的同步。相对于设定了相同循环时间的其他总线系统，EtherCAT 系统结构通常能减少 25%-30%的 CPU 负载。

2. EtherCAT的特点是什么

特点：

• 实时性：EtherCAT非常快，几乎可以做到微秒级的响应，这对于需要精确控制的工业环境来说至关重要。
• 分布式：它允许多个设备连接到同一个网络，每个设备都像是一个独立的小脑，可以快速处理信息。
• 高效率：因为是基于以太网，所以它使用的是标准的以太网硬件，成本较低，而且兼容性好。

优点：

• 成本效益：使用标准的以太网设备，减少了特殊硬件的需求，降低了成本。
• 灵活性：可以轻松扩展网络，添加或移除设备，适应不同的工业应用需求。
• 兼容性：由于基于以太网，与其他网络设备兼容，方便集成。

3. EtherCAT应用场景

EtherCAT广泛应用于自动化生产线、机器人控制、输送系统、包装机械等领域。它特别适合那些需要快速、精确控制的场合。广泛应用于:

• 机器人
• 机床
• 包装机械
• 印刷机
• 塑料制造机器
• 冲压机
• 半导体制造机器
• 抓取机器
• 电厂
• 变电站
• 自动化装配系统
• 焊接机
• 起重机和升降机
• 钢铁厂

4. 使用EtherCAT技术的大公司

• 1.倍福自动化(Beckhoff Automation)：作为EtherCAT技术的创始成员之一，倍福自动化在其产品中广泛应用了EtherCAT协议。
• 2.西门子(Siemens)：西门子是全球知名的工业自动化解决方案提供商，其部分产品支持EtherCAT通信。
• 3.博世力士乐(Bosch Rexroth)：博世力士乐是工业自动化和移动解决方案的领先供应商，其驱动技术和控制器支持EtherCAT协议。
• 4.施耐德电气(Schneider Electric)：施耐德电气提供广泛的工业自动化产品，包括支持EtherCAT的控制器和接口。
• 5.ABB：ABB是全球领先的电气产品和自动化解决方案提供商，其自动化产品线中也有支持EtherCAT的解决方案。
• 6.三菱电机(Mitsubishi Electric)：三菱电机提供包括支持EtherCAT通信的自动化控制系统在内的多种工业自动化产品。
• 7.欧姆龙(Omron)：欧姆龙是自动化领域的全球领导者，提供包括支持EtherCAT的控制器在内的自动化解决方案。
• 8.菲尼克斯电气(Phoenix Contact)：菲尼克斯电气是电气工程和电子领域的全球供应商，提供支持EtherCAT的接口模块和解决方案。
• 9.罗克韦尔自动化(Rockwell Automation)：罗克韦尔自动化提供广泛的工业自动化和信息技术产品，包括支持EtherCAT的解决方案。
• 10.艾默生电气(Emerson Electric)：艾默生电气是全球领先的工业自动化和控制系统供应商，其产品线中也有支持EtherCAT的解决方案。

5. 场景应用

生产线上，机器臂需要精确地焊接车身，传送带要同步移动，而这一切都需要实时数据交换来保证精确性。这时候，EtherCAT就派上用场了。

用EtherCAT网络，连接了所有的机器臂和传送带控制器。当一辆车身进入焊接区，控制器通过EtherCAT发送信号给机器臂，告诉它开始焊接。同时，传送带根据焊接进度调整速度，确保车身在正确的位置。所有的这些动作都是同步进行的，没有延迟，因为EtherCAT的实时性保证了信息的快速传递。

在这个场景中，EtherCAT的优势就很明显：实时控制、成本效益、易于扩展和维护。当然，如果网络出现问题，比如某个设备掉线了，你也需要有足够的技术能力来快速定位和解决问题。

作者介绍:

90后资深架构师,深耕工业可视化,数字化转型,深度学习技术在工业中的应用。深入研究Web3D,SCADA ,深度学习开发应用。开发语言技能JAVA/C#/Python/Golang/Vue3/TypeScript, 关注【工业可视化】带你一起学～