BECKHOFF中國

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目前，通常用電纜線將 I/O 信號傳(chuan) 送到分布式現場總線設備或控製器上進行集中控製。而從(cong) 市場上采購到的來自不同廠家的現場總線設備一般具有固定的輸入/輸出配置和設計，因此往往需要安裝帶有類似功能的一整套設備。這種昂貴的信號采集方法一方麵會(hui) 增加材料、安裝、規劃和文件製作等方麵的成本，並且在後期改造或係統擴展方麵也會(hui) 增加投入，而且還會(hui) 增加庫存管理人員以及維修人員不必要的工作強度

運行原理

目前有多種用於(yu) 提供實時能力的以太網方案： 例如，通過較高級的協議層禁止 CSMA/CD 存取過程，並使用時間分片或輪詢技術來取代它。其它方案使用交換機，並采用精確的時間控製方式分配以太網報文。盡管這些解決(jue) 方案能夠比較快和準確地將數據包傳(chuan) 送到所連接的以太網節點，但帶寬的利用率卻很低，特別是對於(yu) 典型的自動化設備，因為(wei) 即使是對於(yu) 非常小的數據量，也必須要發送一個(ge) 完整的以太網幀。而且，重新定向到輸出或驅動控製器以及讀取輸入數據所需的時間主要取決(jue) 於(yu) 執行方式。通常也需要使用一條子總線，特別是在模塊化 I/O 係統中，這些係統與(yu) Beckhoff K-bus 一樣，通過同步子總線係統加快傳(chuan) 輸速度，盡管如此，這樣的同步還是無法避免通訊總線傳(chuan) 輸的延遲。

通過采用 EtherCAT 技術，Beckhoff 突破了其它以太網解決(jue) 方案的這些係統限製： 不必再像從(cong) 前那樣在每個(ge) 連接點接收以太網數據包，然後進行解碼並複製過程數據。當幀通過每一個(ge) 設備（直達 I/O 端子模塊）時，EtherCAT 從(cong) 站控製器讀取與(yu) 該設備相關(guan) 的數據。同樣，輸入數據可以飛速插入至數據流中。幀被傳(chuan) 遞（僅(jin) 被延遲幾位）過去的時候，從(cong) 站會(hui) 識別出相關(guan) 命令，並進行相應處理。此過程是在從(cong) 站控製器中通過硬件實現的，因此與(yu) 協議堆棧軟件的 Run-Time 係統或處理器性能無關(guan) 。網段中的後一個(ge) EtherCAT 從(cong) 站將經過充分處理的報文發回，這樣該報文就作為(wei) 一種響應報文由*個(ge) 從(cong) 站返回到主站。

從(cong) 以太網的角度看，Ether¬CAT 總線網段是一個(ge) 可接收和發送以太網幀的大型以太網設備。但是，該“設備“不包含帶下遊微處理器的單個(ge) 以太網控製器，而隻包含大量的 EtherCAT 從(cong) 站。與(yu) 其它任何以太網設備一樣，EtherCAT 不需要通過交換機就可以建立通訊，因而產(chan) 生一個(ge) 純粹的 EtherCAT 係統。

以太網直達端子模塊

以太網係統直達係統中的每個(ge) 設備，即直達每個(ge) I/O 端子模塊；無需使用子總線。隻需將耦合器的傳(chuan) 輸介質由雙絞線（100BASE-TX）轉換為(wei) E-bus 總線即可滿足電子端子排的要求。端子排內(nei) 的 E-bus 信號類型（LVDS）並不是的，它還可用於(yu) 10 千兆位以太網。在端子排末端，物理總線特性被轉換回 100BASE-TX 標準。

標準以太網 MAC 或便宜的標準網卡（NIC）足以作為(wei) 控製器中的硬件使用。DMA（直接存儲(chu) 器存取）用於(yu) 將數據傳(chuan) 輸到 PC。這意味著網絡訪問對 CPU 性能沒有影響。在 Beckhoff 多端口卡中運用了相同的原理，它在一個(ge) PCI 插槽中捆綁多 4 個(ge) 以太網通道。

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靈活而穩定

Beckhoff 總線端子是一種獨立於(yu) 現場總線的開放式I/O係統，由電子端子排組成。電子端子排的核心是帶現場總線接口的總線耦合器。總線耦合器可用於(yu) 以下總線係統：

• EtherCAT, 實時以太網現場總線；
• Lightbus, 用於快速通訊；
• PROFIBUS DP/FMS 符合 EN 50170 歐洲標準；
• Interbus, 於1987 年進入市場；
• CANopen, 用於執行器/傳感器領域的多主站總線；
• DeviceNet, 采用 CAN 技術的設備總線；
• ControlNet, 標準化現場總線；
• Modbus, 開放式現場總線；
• Fipio, WorldFIP 標準現場總線；
• CC-Link, 適用於亞洲市場的現場總線
• SERCOS interface, 來自驅動工程領域的總線；
• RS232/RS485, 較經濟的解決方案網絡；
• Ethernet TCP/IP, 網絡總線；
• Ethernet/IP, ODVA 的工業以太網解決方案；
• PROFINET, PROFINET，來自 PNO 的工業以太網解決方案;
• USB, 實驗室用快速接口。

采用主站端子，可以總線端子的形式實現現場總線功能。這對於(yu) 在上位係統中集成了子係統的總線係統來說非常有益。這也就意味著子係統及上位總線係統僅(jin) 需一個(ge) 係統接口。主站端子可用於(yu) 以下總線係統

：

• AS-Interface, 用於下位控製級的傳感器/執行器總線；
• EIB, LON, DALI, 用於樓宇自動化的通訊標準；

 CU2008
CU2016
CU2208
CU2508
CU2608
EK1100
EK1101
EK1101-0080
EK1110
EK1122
EK1122-0080
EK1132
EK1501
EK1501-0010
EK1521
EK1521-0010
EK1541
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EK1814
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EK1914
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EL1002
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EL1004-0020
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EL1134
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EL1202
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EL1252-0050
EL1258
EL1259
EL1262
EL1262-0050
EL1502
EL1512
EL1702
EL1712
EL1722

自動化標準

T采用 Beckhoff 總線端子後，可把控製櫃和安裝端子的端子盒設計得更加經濟。通過采用 4 線製端子係統，各種信號的傳(chuan) 感器和執行機構都可以直接連接，而無需其它連接係統。現場設備無需像以往那樣在控製櫃（或端子盒）與(yu) 控製器之間作點對點的連接，這樣可大大減少控製器的設計成本，節約空間、材料、工程量和資金。

現場設備可以通過 Beckhoff 總線端子係統在產(chan) 生信號的現場進行連接，因此對 Beckhoff 總線端子的安裝和布線就像標準端子排那樣簡易和緊湊。總線端子與(yu) 控製器之間通過一個(ge) 現場總線耦合器連接。