國產(chǎn)化EtherCAT主站控制器解決方案

時間：2022-12-26 09:12:38

關(guān)鍵字：國產(chǎn)CPU T507H 全志T507 EtherCAT 米爾核心板

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[導(dǎo)讀]EtherCAT是由德國BECKHOFF自動化公司于2003年提出的實時工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。它具有高速和高數(shù)據(jù)有效率的特點，支持多種設(shè)備連接拓撲結(jié)構(gòu)。其從站節(jié)點使用專用的控制芯片，主站使用標準的以太網(wǎng)控制器。

EtherCAT是由德國BECKHOFF自動化公司于2003年提出的實時工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。它具有高速和高數(shù)據(jù)有效率的特點，支持多種設(shè)備連接拓撲結(jié)構(gòu)。其從站節(jié)點使用專用的控制芯片，主站使用標準的以太網(wǎng)控制器。

EtherCAT是一種工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，看到的大多數(shù)應(yīng)用場景都是伺服電機。因為是基于以太網(wǎng)的技術(shù)，所以EtherCAT相比于CAN總線而言，速率上要快不少。EtherCAT可以達到100M的速率，而CAN只有1M。此外，EtherCAT還具備低延時和精準同步的特點。

無論是工業(yè)4.0還是物聯(lián)網(wǎng)，都需要設(shè)備和服務(wù)端之間具備高度聯(lián)網(wǎng)和強大的通信能力。EtherCAT是一類比較成熟的工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線，專用于運動控制領(lǐng)域。相比傳統(tǒng)的工業(yè)現(xiàn)場總線，EtherCAT具有高穩(wěn)定性、高實時性、高集成度、擴展性強、便于安裝等諸多優(yōu)點，突破了傳統(tǒng)以太網(wǎng)方案的系統(tǒng)限制被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。

EtherCAT控制系統(tǒng)一般有HMI/WEB界面系統(tǒng)、主站控制器、若干從站控制器和伺服電機等組成。HMI/WEB界面系統(tǒng)用于發(fā)送控制指令和人機界面展示；EtherCAT主站一般通過嵌入式硬件、Linux系統(tǒng)打?qū)崟r補丁以及EtherCAT主站軟件方式實現(xiàn)，通過以太網(wǎng)卡來實現(xiàn)主站EtherCAT的通信。主站控制器和從站控制器之前采用EtherCAT通信，可實現(xiàn)閉環(huán)伺服系統(tǒng)的實時控制與實時數(shù)據(jù)傳輸。

EtherCAT控制系統(tǒng)架構(gòu)

基于MYC-YT507H核心板的主站控制器，軟件部分通過內(nèi)核打Preempt_RT實時補丁和移植EtherCAT開源主站軟件IGH，可實現(xiàn)更智能化的EtherCAT主站控制。

通過T507-H原生的千兆通用以太網(wǎng)接口和WEB MES系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信；原生的百兆專用EtherCAT接口和從站伺服驅(qū)動進行EtherCAT的通信，從而實時控制伺服電機；RS485接口連接串行傳感設(shè)備進行溫度、壓力等數(shù)據(jù)的采集；通過DI/DO接口連接數(shù)字信號的輸入和輸出；因為T057-H原生不支持CAN功能，所以通過SPI轉(zhuǎn)CAN，用于連接CAN總線設(shè)備；另外提供HDMI接口，用于與人機界面或顯示器的接口通信。