Connettività EtherCAT dei Prodotti PI

Perché PI Usa EtherCAT nelle Connessioni

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) è un sistema fieldbus basato su tecnologia Open Real Time Ethernet.

L'obiettivo durante lo sviluppo di EtherCAT era di impiegare Ethernet nelle applicazioni di automazione che richiedono tempi di aggiornamento dati brevi (chiamati anche tempi di ciclo; ≤ 100 µs) con basso jitter di comunicazione (per scopi di sincronizzazione preciso; ≤ 1 µs) e costi hardware ridotti.

EtherCAT sta diventando sempre più popolare per il controllo e l'ingegneria di sistemi in quanto è una rete robusta, ad alta velocità e operante in real time, per soluzioni di controllo delle macchine. Con velocità di aggiornamento deterministiche e ad alta velocità e sincronizzazione di tutti i dispositivi di rete estremamente precisa, i costruttori di macchine e gli integratori di sistemi possono trarre vantaggio dalle piattaforme dedicate di controllo del movimento e delle macchine, utilizzando EtherCAT per costruire in maniera semplici una soluzione di controllo della macchina completa, pur mantenendo il più elevato livello di prestazioni ed un basso costo della struttura.


Perchè usare EtherCAT?

Il modo unico in cui EtherCAT lavora lo rende chiaramente "la scelta degli ingegneri" Inoltre, le seguenti caratteristiche risultano essere particolarmente vantaggiose per diverse applicazioni.

EtherCAT è in linea di principio la tecnologia Ethernet industriale più veloce, ma si sincronizza inoltre con accuratezza al nanosecondo. Questo è un grande beneficio per tutte le applicazioni nelle quali il sistema di target è controllato o misurato tramite un sistema bus. I tempi di reazione rapida lavorano per ridurre i tempi di attesa durante le transizioni tra le fasi del processo, migliorando significativamente l'efficienza dell'applicazione.

Nelle applicazioni EtherCAT, la struttura della macchina determina la topologia della rete, non il contrario. Nei sistemi Ethernet Industriali convenzionali, ci sono delle limitazioni su quanti interruttori e hubs possono essere messi in cascata, limitando quindi la completa topologia della rete. Dato che EtherCAT non necessita di hubs o interruttori, questi limiti non ci sono. In breve, EtherCAT, quando si parla di topologia della rete, è virtualmente senza limiti. Sono quindi possibili topologie lineari, ad albero e a stella in qualsiasi delle loro combinazioni, con un numero quasi illimitato di nodi.

Configurazione, diagnostica e manutenzione sono tutti fattori che contribuiscono a formare il costo del sistema. Il fieldbus Ethernet rende tutte queste attività di gran lunga più semplici.

EtherCAT fornisce le caratteristiche dell'Ethernet industriale a un prezzo simile o anche inferiore a quello dei sistemi fieldbus classici. L'unico hardware richiesto dal dispositivo principale è una porta Ethernet - non sono necessarie schede di interfaccia costose o co-processori. Poiché EtherCAT non richiede interruttori o altri componenti attivi, il costo di questi componenti e la loro installazione, configurazione e manutenzione viene eliminato.

Prodotti EtherCAT dal gruppo PI

Controllore Hexapod con EtherCAT

  • Possibilità di controllare un sistema di posizionamento a 6-assi tramite EtherCAT, ad esempio un Hexapod
  • Esegue la trasformazione delle coordinate per la cinematica parallela
  • Input della posizione tramite coordinate Cartesiane, trasformazione delle coordinate gestita dal controller
  • Il sistema di riferimento (Lavoro, Strumenti) può essere facilmente cambiato
  • Lo stabile pivot point virtuale può essere definito liberamente nello spazio
  • Supporta freni motore e sensori di misurazione assoluti con interfaccia BiSS

Controllori Digitali Multicanale per Sistemi di Nanoposizionamento Piezo con interfaccia fieldbus EtherCAT
Il controllore ed il sistema di nanoposizionamento agiscono come un dispositivo multiasse intelligente, in accodo con il profilo di gestione CiA402. Questo può essere continuamente integrato nei sistemi di automazione nell'industria e nella ricerca. Modalità di funzionamento in base a IEC 61800-7-201: Posizione Sincrona Ciclica (CSP), Posizione del Profilo (PP) e Homing (metodo specifico del produttore: Autozero). Tempo di ciclo 2 ms.


Controllori ACS per Applicazioni Industriali

  • Soluzioni potenti di controllo del movimento per le richieste multi-asse in automazione
  • Può funzionare come Master EtherCAT
  • Può funzionare come 2° Controllore di Movimento Master EtherCAT per essere integrato in una architettura PLC esistente. In questo modo il movimento richiesto può essere controllato direttamente tramite ACS all'interno della rete EtherCAT originale
  • Algoritmi di controllo unici, quali ServoBoost, ottimizzano i tempi di step-and-settle
  • La sagomatura del profilo previene l'eccitazione delle vibrazioni
  • Caratteristiche proprietarie e brevettate come il NanoPWM raggiungono un range dinamico di controllo della corrente superiore a 100.000:1 e, di conseguenza, consentono un livello nanometrico di errori di tracciamento e un jitter di arresto nell'intervallo sub-nanometrico
  • Ampia funzionalità di trigger, ad esempio, per applicazioni laser o funzioni di ispezione
  • Compensazione integrata su 3 gradi di libertà degli errori di posizionamento e la compensazione dell'imbardata per soluzioni gantry