倍福BECKHOFF BK3100在工控行業的應用

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BK3100 和 BK3110 總線耦合器用於(yu) 連接 PROFIBUS 係統與(yu) 電子端子排，這些端子排可以通過模塊化方式擴展。一個(ge) 節點由一個(ge) 總線耦合器、1- 64 個(ge) 任意數量的端子模塊以及一個(ge) 末端端子模塊組成。采用 BK3010 和 BK3110 “經濟型"總線耦合器，可極為(wei) 經濟地建立 I/O 連接。

多可連接 64 個(ge) 數字量輸入/輸出端子模塊。總線耦合器自動識別所連接的總線端子模塊，建立輸入/輸出與(yu) 過程映像字節的聯係。*個(ge) 輸入/輸出信號占一個(ge) 字節（LSB）的*位，從(cong) 左邊開始，依次排列。總線耦合器將其它信號插入到該字節中。輸入和輸出區被清晰地區分開來。如果輸入或輸出的數量超過 8 位，則總線耦合器會(hui) 自動從(cong) 下一個(ge) 新的字節開始。

對模擬量 I/O、位置測量等複雜信號的處理

倍福BECKHOFF BK3100在工控行業(ye) 的應用

總線耦合器 BK3000 和 BK3100 可連接所有總線端子模塊。就用戶而言，模擬量輸入/輸出信號的處理方式與(yu) 其它種類信號的處理方式沒有什麽(me) 區別。控製器過程映像區內(nei) 的信息以字節陣列的格式顯示。

模擬量總線端子模塊和多功能總線端子模塊可以通過 KS2000 組態軟件進行配置，以與(yu) 每一個(ge) 具體(ti) 應用匹配。根據不同型號，模擬量總線端子模塊寄存器中包含有溫度範圍、增益值和線性化的特性曲線。使用 KS2000 組態軟件，可以在 PC 上設置所需參數。總線端子模塊可以用故障安全型方式存儲(chu) 這些設置。

BECKHOFF BK3100耦合器當然，總線耦合器也可以由控製係統來控製。在啟動階段，可編程邏輯控製器（PLC）或工業(ye) PC（IPC）通過功能塊（FB）對整個(ge) 外圍設備進行配置。如果需要，控製器可以上傳(chuan) 分布式生成的組態數據，以便於(yu) 集中管理和存儲(chu) 這些數據。因此，在更換一個(ge) 總線端子模塊時，不需要重新進行調整。上電時，控製器自動完成所需設置。

畢浮模塊BK3100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。

BECKHOFF BK3100倍福模塊從(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

德國進口倍福BK3100模塊在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。

協議

BECKHOFF BK3100耦合器EtherCAT 協議針對過程數據進行了優(you) 化，它被直接傳(chuan) 送到以太網幀，或被壓縮到 UDP/IP 報文中。UDP 協議在其它子網中的 EtherCAT 網段由路由器進行尋址的情況下使用。以太網幀可能包含若幹個(ge) EtherCAT 報文，每個(ge) 報文專(zhuan) 門用於(yu) 特定存儲(chu) 區域，該存儲(chu) 區域可編製大小達 4GB 的邏輯過程鏡像。由於(yu) 數據鏈獨立於(yu) 網絡中 EtherCAT 端子模塊的物理順序；可進行任意尋址。從(cong) 站之間可進行廣播、多點傳(chuan) 送和通訊。