EtherCAT

【视频】Xilinx@IAS: EtherCAT/RTEX 总线控制

本视频由深圳正运动技术有限公司提供,视频演示了基于 Zynq 实现的 64 轴 EtherCAT/RTEX 运动控制器,采用 FPGA 硬件实现的协议栈具有极低的抖动哈特通讯周期,以及多达 30+ 种地机械手/机器人正反解算法,可用于包装、印刷、纺织、特种机床、机器人等等领域。

基于FPGA的EtherCAT协议链路冗余研究

作者:黄 兵,丰大军,刘云龙,王 皓;2017年电子技术应用第9期

摘 要: EtherCAT是一种实时工业以太网协议,使用链路冗余技术是实现链路稳定性和可靠性的重要手段。介绍了基于FPGA的EtherCAT链路冗余原理,设计通过FPGA实现主站与从站、从站与从站之间的通信链路与冗余链路的自动切换,从而实现EtherCAT的链路冗余。通过测试验证了此方法的可行性,增加了EtherCAT系统的可靠性与可维护性。

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基于FPGA的EtherCAT从站通信链路分析与验证

作者:马保全,姚旺君,刘云龙,张晓莉,黄 兵,赵德政,2017年电子技术应用第8期

摘 要: EtherCAT是工业控制领域广泛应用的现场总线之一,从站控制器ESC(EtherCAT Slave Controller)是从站模块实现EtherCAT协议数据通信的关键,对从站控制芯片实现自主可控是工业控制系统国产化研发的重要基础。基于EtherCAT通信协议及基本通信功能逻辑,设计了EBUS编码/解码、Auto-forwarder、Loop-back function关键通信节点的FPGA状态机,并通过解析各阶段数据状态变化,验证了各节点通信数据的正确性。实验结果表明,基于上述状态机的FPGA实现EtherCAT从站基本通信链路是完全可行的。

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针对运动控制应用的网络技术

日趋激烈的国际竞争,要求设备或机器制造商交付仪器时要拥有更大的吞吐率,同时要有更小的运行成本。不断增加的成本和环境意识的增强,也要求工程师的设计具有更小的能源消耗。正因为如此,设备制造商不再设计仅仅针对单一目标的设备,而是通过采用现代控制系统和逻辑算法,在机械结构中融入高端电子和通信技术,着力创造更灵活有效的多用途设备。

图1. 使用机械零件的传统应用

图1. 使用机械零件的传统应用

基于Zynq平台的EtherCAT主站方案实现

作者:陈秋苑 谢晓锋 陈海焕 广州虹科电子科技有限公司

摘 要:EtherCAT 是开放的实时以太网通讯协议,由德国倍福自动化有限公司研发。EtherCAT 具有高性能、低成本、容易使用等特点,目前在工业自动化领域有着广泛的应用。Zynq-7000 是赛灵思公司(Xilinx)推出的行业第一个全可编程 SoC 产品, 它将双核 ARM Cortex-A9 处理器,低功耗可编程逻辑以及常用的外设紧密集成在一起。ZedBoard 是基于 XC7Z020 器件的低成本开发板,此板可以运行基于 Linux,Android,WinCE 或其他嵌入式 OS/ RTOS 的设计。

KPA EtherCAT 主站是一套质量稳定、知名度和性价比较高的 EtherCAT 协议栈,有较大参考价值。本文将介绍 KPA EtherCAT 主站在 Zynq 平台的移植与测试。

目录
第一节 EtherCAT 简介
第二节 KPA EtherCAT 软件包简介和使用
第三节 KPA EtherCAT 主站简介和移植
第四节 EtherCAT 主站程序测试
第五节 EtherCAT 测试程序分析
第六节 主站开发包申请试用

中国政府带头冲 EtherCAT/POWERLINK潜力十足

网络在智能工厂中扮演举足轻重的角色,各种传感器和设备机台都需要透过工业网络互相链接,才能实现智慧工厂的愿景。由以太网络(Ethernet)协议衍生出来的工业以太网络协议种类繁多,其中又以获得中国政府大力支持的EtherCAT和POWERLINK在亚洲市场最受欢迎。

Xilinx亚太区Zynq业务开发经理罗霖表示,EtherCAT与POWERLINK等两项通讯协议目前亚洲的主流标准协议,特别是在机器人、连接行动运算(Connected Mobile Computing, CMC)的运动控制(Motion Control)以及电力线通讯(PLC)等领域,应用最为普遍。加上中国政府正极力促成EtherCAT与POWERLINK等两项通讯协议,将该协议订立成为推荐型标准,其后劲凌厉且实力还未完全展现。

罗霖进一步指出,POWERLINK具备开源版本,可提供源代码,因此开发者可自行实现联网功能;而EtherCAT早期推广良好,许多控制器、服务器与I/O设备开发商已相继支持此协议,一旦这些接口设备种类越来越多,开发者采用该标准也会随之而增。换言之,这两项标准具备开放与生态系统完整等优势。

用于LabVIEW RIO系统的扩展I/O:深层比较

NI可重配置I/O(RIO)产品可在灵活的开发平台上实现高精度测量,适用于需要高速闭环控制的系统级应用。这些应用有时需要比核心系统可提供的更多的通道数或分布更广的架构。而扩展I/O系统可以实现1个对N个的系统拓扑结构,该拓扑结构使用一个控制器、“N”个现场可编程门阵列(FPGA)和多个I/O节点构成,该结构用于实现灵活的高通道数系统,这样的系统可以执行分布式控制和本地化处理。

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