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Profinet、EtherCAT和CAN open总线控制怎么样了?

2023/09/25 阅读量:812
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总线控制是一种基于总线通信技术的控制系统,通过总线可以对十几轴甚至数百轴进行实时控制和数据交换,分布式IO解决了长线传输问题,从而通过一根网线完成高效实时控制。而且,在控制速度和精度上优势明显。

其数据传输原理是从主站出来的数据传输到第一个从站,下载数据后,再将数据上传到主站总线,第二个从站、第三个从站...以此类推。总线数据传输是基于并行通信,且在传输过程中,能根据控制信号来切换不同设备。

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近年来,随着工业自动化的发展,设备升级迭代周期加快,且出现轴数加多、精度更高、速度更快的需求,各种品牌开始竞相研发不同类型的总线控制驱动器。同时越来越多的设备厂商以及系统集成商,也倾向于选择总线控制技术。

当下市场上有多种总线被应用,主要有EtherCATProfinetCAN open,以及日系三菱的CC-Link总线 、安川M5和松下RTEX总线。本文也将介绍它们的优劣。


总线控制到底有什么优势

常常听到业内人士说总线控制是个趋势,那么它到底有哪些优势呢?


1扩展模块化成为可能

控制系统实现模块化,客户设计选型更为灵活,且易于后期的扩展升级。具体来说,是能根据客户需求添加和扩展不同的功能模块,还可以拆掉任何一个模块,之后再把其他模块拼到一起,就像我们拼积木一样。

2标准的编程语言

多数采⽤CODESYS编程⼯具,⽀持IEC61131-3国际标准的6种编程语⾔,底层嵌入丰富的运动控制库,可实现各种高性能运动控制,工程师易上手。

3接线简单

解决了传统脉冲控制接线复杂的难题,总线控制能够通过一根总线控制多个从站,如扩展IO、伺服等,大幅简化了系统的布线和安装操作,一方面节省了布线材料和人工成本,另一方面降低了系统故障率。

4易于维护

通过总线控制可以将设备接入工业互联网,实现设备与设备之间相互通信,因此,可实时读取参数和诊断数据,使设备调试维护更加简单。

5价格越来越亲民

现在的总线控制越来越便宜,这也是厂商选择总线的因素之一。

不少人可能担心总线控制延时问题,这确实是存在的问题,不过总线控制里面DC同步装置,它是个对表机制,能保证各个轴的同步,实现小于一个微秒的同步时间,相对传统控制技术,多轴同步控制性能表现更理想。

除了以上优势外,总线控制还有高可靠冗余、高隔离静电阻抗器保护、共模误差小的特点,最大化满足工业自动化领域用户对精确定位、精准运动日益提升的追求。


总线的多种类型

面对市场上的多种总线控制类型,设备制造商应该如何选型,哪种才是更适用于企业设备的总线控制系统?

① 日系的三菱CC-Link总线、安川M5和松下RTEX总线,总线控制系统封闭,主站和从站绑定式销售,无法给客户更多选择性;

 EtherCAT速率可达千兆级,比较适合高性能的大系统。其在每个口都有网络变压器,完全隔离,所以不共地,可以传更长的距离,每个网线可以达100米,抗干扰能力特别强,而且协议芯片比较便宜,将成为市场的主流趋势。EtherCAT总线也是一款开发式总线,国内众多厂家生产了主站和从站,客户的可选择空间比较大;

③ Profinet性能和EtherCAT差不多,但主站不开放,协议芯片比较贵,必须配西门子PLC

 CAN open速率太慢,而且信息号连接是共地的,当地线网络太长时,容易接收到干扰,所以已过时了。

 

威科达⾃主开发的总线控制支持EtherCATProfinetCAN open三种通讯方式,产品有多种规格和型号,功率覆盖范围比较广:0.4K-110KW均有产品可选。

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总线控制需要更大的算力

总线是将从站上的所有数据与主站CPU进行数据传输的通道,总线数据传输速度越快,越需要主站CPU有更强的算力,总线算力相当于小型PLC算力的几十倍,对主站CPU提出更强算力的要求。而且自动化设备升级,也出现轴数加多以及高实时性、更高精度、更高速度的要求,很多动作需要多种运动控制模块才能实现,所以多数电气工程师会选择总线型的运动控制器。


设备厂商的需求与痛点

总线控制有诸多优点,设备厂从传统脉冲控制升级到总线控制,依然困难重重。升级到总线控制,就要将原有可编程控制器换成总线控制主站,选择合适的总线与主站是第一步,第二步就是重新编写程序,这对电气工程师提出了更高的要求。第三步验证并磨合,才能成功升级。每台自动化设备都实现不同的控制动作,工艺要求多种多样,决定了设备厂需要有经验的电气工程师来实现这件事。

 

所以,作为总线控制方案提供者,要真正帮助设备厂快速升级到总线控制,不仅要提供合适的总线主站和从站,而且需要具备丰富的实际应用经验,更懂客户的需求,能够针对各种类型的工艺要求提供定制化的应用解决方案,助力设备厂快速实现工业自动化设备升级,大幅提升智能制造水平,增强企业市场竞争力。


威科达作为运动控制整案定制专家在运动控制领域具有19年的技术积淀和行业应用经验,自创立以来一直专心修炼内功,在运控领域获得多项发明专利、实用型专利等,掌控了控制器和伺服系统底层设备的应用技术,并且在工业自动化细分领域不断深化定制化方案。更为重要的是,威科达拥有10年以上行业设备控制系统集成经验的应用团队,能够帮助客户快速实现产品研发与产品应⽤的⽆缝配合。

面对客户定制化需求,威科达为客户提供专业⾼效的“HMI+ 运动控制+伺服系统定制化整体解决方案,高效解决客户设备的痛点,满足客户日益增长的产品要求,高度适应中国市场需求变化快、定制服务要求多的问题,深受各行业头部企业的认可。

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一直以来,外资总线控制企业占据绝大部分市场份额,而近年来,由于国产控制技术厂商一直加大关键技术投入和研发,提高了零部件自给率,技术已基本成熟,逐渐获得市场的认可,开始和国外品牌同台竞争。在总线控制时代,威科达期待与更多客户携手,通过领先的运动控制技术及核心行业解决方案能力,将工业自动化水平推向一个新高度。