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EtherCAT——工业通讯领域的明星

EtherCAT技术协会中国区代表范斌访谈

http://www.gkong.com 2009-08-24 09:15 来源:机电商报网

   我们注意到在经济危机之中,很多自动化用户在研发、产品升级方面会比以往投入更多的关注。因为在这期间,同行的企业在业务上都处于蛰伏的阶段,正好腾出了更多的精力来思考如何提高产品竞争力的问题,这种现象为很多平时早已跃跃欲试的自动化新技术带来了机遇。而作为工业通讯领域的一股新兴力量,EtherCAT也成为了这股“求知”潮流的受益者,被更多的用户所关注。借助WPA展会之机,我们专访了EtherCAT技术协会中国区代表范斌,与她探讨了EtherCAT技术所蕴含的魅力。

  《今日自动化》:目前厂商和用户对EtherCAT的接受和支持能力怎样?EtherCAT的推广工作进展如何?

  范斌:EtherCAT已经得到了很多公司的支持,不同厂家纷纷推出了基于EtherCAT技术的主站产品与从站产品。尤其是在运动控制领域,EtherCAT通讯上的优势体现得更加明显,在今年2月,40个厂商准备或已经宣布将其高性能EtherCAT伺服驱动产品推向市场。来自于这些厂商的支持清晰地表明EtherCAT在运动控制领域已经成为了主导的通讯技术:目前没有任何其他的工业以太网技术能拥有如此多驱动厂商的产品供应市场。在今年4月德国汉诺威的工业展览会上,EtherCAT技术协会的联合展台展示了由一个EtherCAT主站控制的来自于16个厂商的25个伺服轴实现同步的EtherCAT系统,这些都证明了EtherCAT在高端的自动化设备提供商中具有广泛的接受度和认可度。

  然而,EtherCAT的研发并不局限于运动控制领域,它同样适用于传感器和I/O领域的应用。采用EtherCAT,可以迅速替换多个传统的现场总线系统。在国内,就有很多EtherCAT的I/O的典型的应用案例,比如包装机械、注塑机械、机械手臂控制、物流、风电行业等等,除了采用运动控制外,他们还应用了来自不同厂商的EtherCAT I/O和传感器产品。此外,采用EtherCAT设备对于最终应用来讲并没有更多的要求,工程师无需了解更多的关于以太网协议的内容,采用EtherCAT设备和采用传统的总线设备在最终使用方法上几乎没有区别。自动化应用工程师可以很轻松地上手使用。因此在最终用户端,对EtherCAT技术的接受也是非常广泛的。

  目前ETG持续着在全球范围的推广,包括展会、EtherCAT的专题研讨会和研发workshop等等。ETG在全球已经拥有了1200多家会员,中国国内也已经有了70余家会员,并且很多会员公司都非常活跃地进行着相关的研发工作。我们相信未来会有更多本土的EtherCAT产品和应用推向市场。

  《今日自动化》:良好的开放性与兼容性往往意味着用户成本的降低,EtherCAT在这些方面的表现怎样?

  范斌:EtherCAT是一种开放性的通讯技术,同时它也是一种工业以太网。因此,EtherCAT与标准以太网完全兼容,而且还可以与其他提供各种服务的以太网协议并存。所有标准的以太网设备,如PC、打印机、传真机等,都可以集成到EtherCAT的网络中。标准的以太网设备与EtherCAT的兼容有三种方式可以实现。此外,与现有设备的集成也是低成本的体现方式。如,EtherCAT相关产品可以提供与各种传统的现场总线的无缝集成,因此,采用EtherCAT系统保护了原来的投资。

  另外,EtherCAT协议的稳定性也非常重要。尽管经过了长期的发展,但EtherCAT链路层的协议非常稳定,只是上层的功能在不断地完善和增加。这就使得EtherCAT的长期用户无须担心其应用的EtherCAT由于技术的发展而面临过时或不兼容、或者由于技术的发展而不断追加成本等问题,这也是EtherCAT节省成本的原因之一。

  EtherCAT的开放性与兼容性的特点为EtherCAT能够更广泛地应用提供了条件。

  《今日自动化》:经济危机无形中使很多自动化的用户受到了困扰,您认为这对工业通讯技术的更新与发展有哪些影响?

  范斌:工业通讯技术的发展和升级换代是一个长期的过程,正如EtherCAT技术也是经过了不断创新和完善,才有了今天越来越成熟的应用。相对来说,经济危机可能只是一段短暂的时期,在这段时期里,业界对成本的关注也许会有暂时的提高;而从长期来说,工业通讯技术根本的发展方向仍然会呈现出稳定的趋势。

  谈到经济危机的影响,实际上这对一些新兴的技术也有积极的一方面。因为在经济危机中,很多用户在生产任务上的压力小了,就有了更多的精力来加强研发,积极了解新产品和新技术的应用。也正是在这个时候,很多用户开始主动向我们咨询EtherCAT的具体情况,接受EtherCAT的技术,这对于我们来说也是一个良好的机遇。

  《今日自动化》:很多自动化用户对成本越来越敏感,作为一种新兴的通讯技术,EtherCAT在成本方面的优势明显吗?

  范斌:事实上,高性能与低成本结合正是EtherCAT技术的特点之一。随着自动化领域的应用的发展,越来越多的用户开始青睐基于PC的自动化技术,正是由于他们需要一个更开放的平台,更灵活,高效的系统。因此,基于PC的控制理念逐渐为国人接受。但是,随着PC性能的提高,人们发现系统的整体效率并没有得到同样的提升。这是因为现场总线逐渐成为一种通讯瓶颈,阻碍了PC控制的发展。那么EtherCAT的出现,恰恰是解决了这个瓶颈问题。提高系统的效率其实也是降低成本的一种方式。

  事实上,采用EtherCAT不仅仅是提高了系统的性能,它同时还为客户节省了成本。

  采用EtherCAT方案,主站无需特殊的硬件配置,仅需要一台PC或者嵌入式PC,带有一个标准的以太网卡即可。EtherCAT从站成本也相对降低,因为厂商在研发的时候所付出的通讯成本是非常低廉的。在网络的基础设施方面的成本也大大降低,比如网线的采用,普通交换机即可集成到ETherCAT网络。因此,采用EtherCAT技术,在系统性能得到显著提升的同时,还降低了系统的成本。

  此外,EtherCAT技术支持灵活的拓扑结构。EtherCAT具有65535个节点的网络容量,同时,它几乎支持任意的网络拓扑。这样的灵活性使得采用EtherCAT做系统规划时非常方便快捷。工程师的工作效率得以提高,这也算是降低成本的另一种方式。

  这样,EtherCAT的高性能和低成本的特点增强了客户的最终产品核心竞争力。

  《今日自动化》:与工业通讯相关的安全功能也已经成为人们关注的热点问题,在这方面,EtherCAT具有哪些特点?

  范斌:安全功能的完善,对于工业通讯而言是一个重要方面。这方面的问题以前在国内可能并没有受到足够重视,但目前在工厂自动化中却越来越受到关注。

  EtherCAT所实现的功能性安全,可以在同一网络中将安全相关的通讯和控制通讯融合为一体。安全协议Safety over EtherCAT遵循IEC61508标准认证,满足安全集成级SIL3的要求。安全数据和其它EtherCAT数据一样,安全数据也可以通过无安全功能的路由器或网关实现路由。

  背景资料

  EtherCAT

  实时工业以太网EtherCAT技术为自动化控制系统的实时性能和应用的灵活性设定了新的标准,同时还可以满足用户对低成本的要求。EtherCAT具有高精确设备同步性,并提供线缆冗余和功能性安全协议(SIL3)。

  EtherCAT技术协会

  EtherCAT技术协会(EtherCAT Technology Group,ETG)是一个国际性的中立组织,成立于2003年11月。来自于多个工业领域的最终用户和领先的自动化设备提供商为该组织成员,共同支持,推广并促进EtherCAT技术的发展。目前已经得到来自44个国家的1200多家名会员公司的支持,ETG已经发展成为全球最大的发展最快的工业以太网技术组织。2007年7月,ETG成立了中国代表处,旨在推广EtherCAT技术在中国的应用。

  

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