ETG中國區(qū)代表范斌女士

探析EtherCAT的性能優(yōu)勢

 “但凡使用過EtherCAT技術(shù)的企業(yè)就再也沒有離開過，其中部分客戶是在使用了其他的現(xiàn)場總線或以太網(wǎng)技術(shù)后發(fā)現(xiàn)不能滿足企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需求，從而選擇EtherCAT技術(shù)。”范斌女士表達(dá)了用戶對EtherCAT技術(shù)的忠誠度。除了忠誠度之外，EtherCAT技術(shù)的知名度也是不斷攀升，從ETG協(xié)會全球會員列表中可見一斑。在采訪中了解到，真正吸引用戶的是技術(shù)本身的特性。

EtherCAT技術(shù)的突出特點是傳輸速度快。EtherCAT基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，百兆帶寬，全雙工，為快速傳輸提供了很好支持。EtherCAT技術(shù)的傳輸機制就是像火車一樣的on the fly的傳輸方式，當(dāng)一個幀由主站發(fā)出，會依次經(jīng)過每一個從站，并在從站進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)交換。因此，整個網(wǎng)絡(luò)沒有任何沖突，一個幀甚至可以攜帶整個系統(tǒng)的所有設(shè)備需要交換的數(shù)據(jù)，并一次完成交換。這樣極大的提高了帶寬的利用率，也就保證了傳輸?shù)母咚傩?。通過分布時鐘，EtherCAT可以實現(xiàn)遠(yuǎn)小于1ns的同步性和實時性，并且這樣的性能完全在硬件中實現(xiàn)，非?？煽?。而這一點，正是吸引眾多運動控制系統(tǒng)，伺服驅(qū)動系統(tǒng)提供商的原因之一。

低成本是EtherCAT優(yōu)于現(xiàn)場總線的優(yōu)勢之一。無論是設(shè)備廠商還是應(yīng)用廠商購買系統(tǒng)應(yīng)用，對于主站的設(shè)計應(yīng)用，硬件成本只需要一個標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)口（PC或者DSP，有操作系統(tǒng)或者沒有操作系統(tǒng)）。對于從站開發(fā)，可以采用ASIC芯片、FPGA，或者標(biāo)準(zhǔn)的集成了EtherCAT通訊功能的微處理器芯片都可以實現(xiàn)。對于接插件，無需交換機或集線器，降低了基礎(chǔ)設(shè)施成本；使用標(biāo)準(zhǔn)線纜，實施方便，降低了實施成本；支持自動化組態(tài)，無需手動設(shè)置地址，因此組態(tài)成本更低。范斌女士通過對比德國倍福Beckhoff的現(xiàn)場總線系統(tǒng)和EtherCAT系統(tǒng)構(gòu)成成本應(yīng)用進(jìn)行了合理的分析對比，得出使用EtherCAT技術(shù)至少能為用戶節(jié)省20%的成本。

EtherCAT操作簡單，容易應(yīng)用。對于沒有工業(yè)以太網(wǎng)經(jīng)驗的用戶而言，非常適合。EtherCAT類似于TCP/IP，無需手動設(shè)置地址、無需配置交換機，能自動實現(xiàn)功能配置、精確定位診斷，并不需要IT專家。

由于EtherCAT支持幾乎所有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用戶可以自由選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用不同的傳輸電纜可以最大限度地發(fā)揮布線的靈活性，是否使用交換機、是采用總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，還是樹形拓樸結(jié)構(gòu)，可任意選配組合。用戶可以用簡單的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)取代星型以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，無需昂貴的基礎(chǔ)組件。這也體現(xiàn)了EtherCAT靈活性高。

EtherCAT主張“以太網(wǎng)控制自動化技術(shù)”。 它是一個完全開放的技術(shù)，任何公司都可以通過免費加入ETG從而獲得技術(shù)規(guī)范。 EtherCAT技術(shù)協(xié)會是IEC官方合作伙伴，EtherCAT和Safety over EtherCAT都是IEC標(biāo)準(zhǔn)（IEC 61158和IEC61784），同時也是SEMI的國際標(biāo)準(zhǔn)（E54.20）?！?/span>

應(yīng)用彰顯價值

由于EtherCAT技術(shù)具有速度快的顯著優(yōu)勢，以致于使其幾乎成為數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，華中數(shù)控、廣州數(shù)控、沈陽高精、和利時電機技術(shù)、沈陽機床等其控制結(jié)構(gòu)應(yīng)用了EtherCAT技術(shù)。范斌女士介紹，沈陽機床集團(tuán)在今年4月份的機床展上推出了全新的由EtherCAT驅(qū)動的機床，它也是EtherCAT技術(shù)在國產(chǎn)機床領(lǐng)域的典型應(yīng)用。EtherCAT不但有助于增強企業(yè)在國際市場競爭力，而且有助于推動國產(chǎn)機床裝備制造業(yè)的發(fā)展。

憑借卓越的性能，EtherCAT技術(shù)在機器人領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)了解，全球四大機器人廠商都采用了EtherCAT總線通訊。眾所周知，機器人對運動關(guān)節(jié)的靈活性要求較高，機器人還涉及了不同類型的產(chǎn)品應(yīng)用集成，不同產(chǎn)品需要兼容不同的協(xié)議，由于EtherCAT具有無縫兼容以太網(wǎng)的作用，所以對機器人廠商而言，可以在從站任何位置加入不同類型的現(xiàn)場總線。機器人廠商之所以選擇EtherCAT技術(shù)，一方面是因為使用EtherCAT能夠獲得更短的響應(yīng)時間，另一方面是替代PCI方便集成各種其他的現(xiàn)場總線產(chǎn)品，這也是機器人控制中具有決定性意義的優(yōu)點。

EtherCAT技術(shù)應(yīng)用的行業(yè)領(lǐng)域頗為廣泛。在機械設(shè)備控制中，I/O、驅(qū)動和控制器集成在一起，要求在簡單結(jié)構(gòu)下達(dá)到非常高的性能和速度，EtherCAT便是理想的選擇。在不需要高速度和高性能的情況下，EtherCAT拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活的優(yōu)勢，使其在物流行業(yè)得以應(yīng)用。在其他行業(yè)，半導(dǎo)體、壓機、注塑、木材加工、安裝生產(chǎn)線、液壓傳動等行業(yè)，EtherCAT應(yīng)用不但為用戶提高了生產(chǎn)效率，而且還為企業(yè)節(jié)省了成本，贏得利潤。

在范斌女士看來，EtherCAT是一個非常穩(wěn)定的技術(shù)，且具有前瞻性。2003年，EtherCAT技術(shù)進(jìn)入市場，2007年進(jìn)入中國，經(jīng)歷了用戶熟悉和認(rèn)可的發(fā)展階段。如今，恰逢中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的發(fā)展機遇，EtherCAT領(lǐng)先的技術(shù)性能將有助于制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。市場的發(fā)展總是處于不斷變化中，但對ETG研發(fā)人員來說并沒有因為EtherCAT領(lǐng)先的技術(shù)而停止創(chuàng)新。范斌介紹，ETG通過不同的技術(shù)工作組，針對不同行業(yè)研發(fā)及完善協(xié)議的應(yīng)用層接口，向著不同領(lǐng)域深層次的行業(yè)研究方向發(fā)展。

在進(jìn)行技術(shù)推廣和支持的同時，ETG中國也在大力進(jìn)行著市場宣傳。繼去年9月份ETG成功舉辦了在北京、上海、廣州和成都的路演后，今年7月11日-19日，ETG攜7家EtherCAT產(chǎn)品和系統(tǒng)的提供商將再次舉行中國路演，在南京，西安，青島，武漢和深圳再次掀起EtherCAT熱潮。范斌表示，希望通過這樣的機會，客戶不僅了解EtherCAT，還可以了解EtherCAT如何能夠提高產(chǎn)品性能，為最終使用機器設(shè)備的客戶提高效率，降低成本，提高利潤，從而全面提高競爭力。（文/gongkong 張瑩）

2013年ETG中國路演的詳細(xì)信息和報名途徑，請登錄ETG官網(wǎng)：

http://www.ethercat.org/2013/china/