本帖最后由 明德扬科技 于 2018-7-19 14:36 编辑
Ethercat主站协议栈方案说明
技术提供商：广州健飞通信有限公司
【市场现状】
目前，国内的大多数机加工生产厂家主要主要通过脉冲式运动控制卡来实现伺服电机的控制，常见的运控卡多为4轴、6轴、8轴。随着产业化升级，常规的控制方案面对需要高精度高速度的产业，以及多设备协同工作的工况，性能越来越捉襟见肘。传统的总线方案，传统的控制总线具有易干扰、低带宽、硬件接线复杂以及无法快速错误定位等缺点。
EtherCAT 技术的出现，解决了传统控制行业上的短板。 由于采用了网线通讯使得可控制的伺服驱动器数量剧增（最多可多达 65535 台），在增加伺服驱动器个数的同时，利用 EtherCAT专门协议还可同时保证数据的实时性传送（同步误差为微妙级），这在多轴协同工作的场合尤为重要。
【解决方案】
健飞目前针对工业领域的实际应用场合， 开发了 EtherCAT主站协议栈方案：
该方案是基于 Xilinx 的 EtherCAT 定制协议栈；
最大可带 32 轴同步运行，同步抖动±75ns， 指令周期125us， 远高于国内同款协议栈性能；
同时最大可支持 1024 点的 IO 设备；
可根据客户的实际需求， 定制 2 款伺服驱动器和一款 IO 设备（DO/DI）。
【性能指标】
可同时最大控制 32 轴，控制精度如下： 8 轴 125us， 16 轴是 250us， 32 轴是 500us。目前客户压力测试， 20 亿包数据无丢失。
测试了500us, 250us, 125us, 抖动±75ns
【功能升级方式】
客户完全不需要了解什么是 EtherCAT， 只需要配合健飞按如下简单步骤进行升级：
在现有产品基础上， 客户仅仅是在原有的电路板上增加一个 FPGA 芯片，然后使用 CPU或者 ARM 甚至是单片机，像操作 DRAM 一样简单的读写， 即可完成不同总线接口转EtherCAT 接口。
健飞将根据客户自己做的硬件板子，定制烧录的程序并且提供给客户，客户使用这个烧录程序就可以进行功能升级，只需要几天时间就可以完成了。
【硬件的制作要求】
要求硬件芯片采用 XILINX SPARTAN6 LX45(T)/LX75(T)芯片，支持并口（DSP 为 EMIF、 ARM 为 GPMC、单片机为 FSMC） 或者 PCIE 接口。
【调试】
健飞提供简单易用的寄存器和时序手册，客户按该文档进行编写软件程序，并且健飞将会提供技术支持， 协助客户进行调试。
【兼容性】
目前与三洋、松下、高创、士林等品牌伺服器有连接测试过，性能稳定。
【方案优势】
该方案是在 CPS 模式下 8 轴跑 FOLLOW， 同步周期 125us， DC 抖动±75ns， 其性能已达到国际知名商用协议栈水平，目前在国内只有少数几家拥有此技术。
升级方式具有简单、易用、快速的特点。
一次性付费，无限次使用。
投入少，可快速获取高回报。
【成功案例】
健飞的EtherCAT主站协议栈方案，一经推出倍受机加工生产厂家、自动化设备厂家的青睐。目前健飞已成功为多家深圳企业提供了“量身定制”的解决方案，受到客户一致认可与好评。鉴于健飞公司已跟这些合作成功的客户签定了保密协议，因此不便透露其企业名称及具体细节，希望理解！
【深圳某苹果电池生产厂家的案例】
项目背景：
因为产业化升级，苹果要求所有的电池供应厂商必须把原有的传统电池切割产线更新换代为EtherCAT总线通讯。该客户看了市面上好几款国内外的运动控制器，国内的EtherCAT运动控制器普遍兼容性差，同步抖动高。国外的运动控制器性能好，但价格高昂。
解决方案：
该厂家生产电池多年，对电池的加工公艺十分了解，于是他们想保留原有的加工工艺算法，只想把传统的脉冲式运控卡更换为EtherCAT接口方式。客户有一套自己的加工流程和加工算法，考虑到实际的通讯工况，于是在原有的控制电路板上添加了一款FPGA当作EtherCAT主站协议栈网卡，删除掉原有的脉冲电路模块。仅仅花了1周的时间，就把原有的控制方式更改为EtherCAT接口。6个月的压力测试，千亿包数据无丢失。
|
|
楼主
