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Beckhoff 公司的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù) EtherCAT（用于控制與自動(dòng)化技術(shù)的以太網(wǎng)）具有性能優(yōu)異,、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活和組態(tài)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。由于采用了以太網(wǎng)和互連網(wǎng)技術(shù),，EtherCAT 可在 30μs 內(nèi)處理 1000 個(gè)分布式 I/O,，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模幾乎無(wú)限，可實(shí)現(xiàn)

縱向集成,。

BECKHOFF EK1110實(shí)物圖如下,，買(mǎi)倍福，找上海勇控自動(dòng)化

一個(gè) EtherCAT 從站將經(jīng)過(guò)充分處理的報(bào)文發(fā)回,，這樣該報(bào)文就作為一種響應(yīng)報(bào)文由*個(gè)從站返回到主站,。

從以太網(wǎng)的角度看，Ether¬CAT 總線網(wǎng)段是一個(gè)可接收和發(fā)送以太網(wǎng)幀的大型以太網(wǎng)設(shè)備,。但是,，該“設(shè)備“不包含帶下游微處理器的單個(gè)以太網(wǎng)控制器,，而只包含大量的 EtherCAT 從站。與其它任何以太網(wǎng)設(shè)備一樣,，EtherCAT 不需要通過(guò)交換機(jī)就可以建立通訊,，因而產(chǎn)生一個(gè)純粹的 EtherCAT 系統(tǒng)。

以太網(wǎng)直達(dá)端子模塊

BECKHOFF EK1110在以太網(wǎng)系統(tǒng)直達(dá)系統(tǒng)中的每個(gè)設(shè)備,，即直達(dá)每個(gè) I/O 端子模塊,；無(wú)需使用子總線。只需將耦合器的傳輸介質(zhì)由雙絞線（100BASE-TX）轉(zhuǎn)換為 E-bus 總線即可滿足電子端子排的要求,。端子排內(nèi)的 E-bus 信號(hào)類(lèi)型（LVDS）并不是的,，它還可用于 10 千兆位以太網(wǎng)。在端子排末端,，物理總線特性被轉(zhuǎn)換回 100BASE-TX 標(biāo)準(zhǔn),。

標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng) MAC 或便宜的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡（NIC）足以作為控制器中的硬件使用。DMA（直接存儲(chǔ)器存?。┯糜趯?shù)據(jù)傳輸?shù)?PC,。這意味著網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)對(duì) CPU 性能沒(méi)有影響。在 Beckhoff 多端口卡中運(yùn)用了相同的原理，它在一個(gè) PCI 插槽中捆綁 4 個(gè)以太網(wǎng)通道,。

協(xié)議

EtherCAT 協(xié)議針對(duì)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行了優(yōu)化,，它被直接傳送到以太網(wǎng)幀，或被壓縮到 UDP/IP 報(bào)文中,。UDP 協(xié)議在其它子網(wǎng)中的 EtherCAT 網(wǎng)段由路由器進(jìn)行尋址的情況下使用。以太網(wǎng)幀可能包含若干個(gè) EtherCAT 報(bào)文,，每個(gè)報(bào)文專(zhuān)門(mén)用于特定存儲(chǔ)區(qū)域,，該存儲(chǔ)區(qū)域可編制大小達(dá) 4GB 的邏輯過(guò)程鏡像。由于數(shù)據(jù)鏈獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)中 EtherCAT 端子模塊的物理順序,；可進(jìn)行任意尋址,。從站之間可進(jìn)行廣播、多點(diǎn)傳送和通訊,。

該協(xié)議還可處理通常為非循環(huán)的參數(shù)通訊,。參數(shù)的結(jié)構(gòu)和含義通過(guò) CANopen 設(shè)備行規(guī)進(jìn)行設(shè)定，這些設(shè)備行規(guī)用于各種設(shè)備類(lèi)別和應(yīng)用,。EtherCAT 還支持符合 IEC61491 標(biāo)準(zhǔn)的從屬行規(guī),。該行規(guī)以 SERCOS 命名，獲得運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用領(lǐng)域的普遍認(rèn)可,。

 隨著近年來(lái)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量的不斷提升,，風(fēng)力發(fā)電占所在電網(wǎng)的比例也隨之持續(xù)增加。*，風(fēng)能具有高度的隨機(jī)波動(dòng)性與間歇性,，所以大規(guī)模的風(fēng)電接入會(huì)對(duì)電力供需平衡,、電力系統(tǒng)的安全以及電能質(zhì)量帶來(lái)諸多嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。2011年初發(fā)生在甘肅酒泉等地的多起脫網(wǎng)事故也說(shuō)明了制定風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)范的緊迫性,。因此,*提出了風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)的技術(shù)規(guī)定,，由此產(chǎn)生了電網(wǎng)友好型風(fēng)機(jī)和風(fēng)電場(chǎng)的概念：

1、 風(fēng)機(jī)具有有功無(wú)功調(diào)節(jié)和低電壓穿越能力,，確保電網(wǎng)發(fā)生波動(dòng)時(shí)風(fēng)機(jī)不解列,；

2、 風(fēng)電場(chǎng)擁有風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng),，能夠完成風(fēng)電場(chǎng)48小時(shí)內(nèi)的短期功率預(yù)測(cè)和15分鐘至4小時(shí)的超短期功率預(yù)測(cè),；

3、 集中優(yōu)化配置有功功率和無(wú)功功率控制系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)控制,。

基于以上幾點(diǎn)，不少整機(jī)制造商提出了智能風(fēng)電場(chǎng)的概念,，通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)能夠遠(yuǎn)程集中監(jiān)控風(fēng)機(jī)和風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行,，并能實(shí)時(shí)的對(duì)功率進(jìn)行控制。這些需要有高性能的風(fēng)機(jī)控制器,、相應(yīng)的電力測(cè)量設(shè)備和快速的現(xiàn)場(chǎng)總線,。德國(guó)倍福自動(dòng)化有限公司基于PC的控制技術(shù)，具有良好的開(kāi)放性和靈活性,，倍福系列產(chǎn)品包括工業(yè)PC,、I/O、現(xiàn)場(chǎng)總線組件和 TwinCAT 自動(dòng)化軟件,，高性能的PC和功能齊全的端子模塊可為廣大風(fēng)電客戶提供全面、優(yōu)質(zhì)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)電場(chǎng)電力監(jiān)控解決方案,。

該方案是基于倍福的工業(yè)PC,、電力測(cè)量端子模塊、帶光纖接口的 EtherCAT 耦合器和實(shí)時(shí)的 EtherCAT  技術(shù),。倍福工業(yè)PC上運(yùn)行的能量管理平臺(tái),，具有強(qiáng)大的風(fēng)電場(chǎng)電力監(jiān)控功能。該平臺(tái)提供與電網(wǎng)調(diào)度接口,，集中實(shí)時(shí)控制風(fēng)電場(chǎng)的電壓,、功率等等。保證風(fēng)電場(chǎng)與接入地區(qū)電網(wǎng)相互協(xié)調(diào)運(yùn)行,，實(shí)現(xiàn)高效的風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行和管理,。EtheCAT 光電轉(zhuǎn)換耦合器模塊把能量管理平臺(tái)與風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)機(jī)連接到一起，組成風(fēng)電場(chǎng)電力監(jiān)控實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)，可在風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)小于 1 ms 的實(shí)時(shí)控制任務(wù),。的電力測(cè)量端子模塊配合*的低電壓穿越控制模塊監(jiān)控風(fēng)場(chǎng)電網(wǎng)公共接入點(diǎn)和單臺(tái)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)側(cè)的電網(wǎng)狀況（電壓,、頻率、有功,、無(wú)功等等）,。

 隨著工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)的快速發(fā)展，機(jī)器的功能越來(lái)越全面,，程序越來(lái)越復(fù)雜,，控制周期越來(lái)越短，同步的伺服軸不斷增加,，軸之間的耦合類(lèi)型也將變得更加復(fù)雜,。此外，電子凸輪和電子齒輪的應(yīng)用也將逐步增多,。機(jī)器運(yùn)動(dòng)將更多地采用多維插補(bǔ)技術(shù),。未來(lái)，只需采用*CPU就可輕松滿足這些復(fù)雜應(yīng)用對(duì)硬件的發(fā)展需求,。視覺(jué)系統(tǒng),、機(jī)器人控制和傳統(tǒng)控制集成到同一硬件和軟件平臺(tái)。只要擁有足夠的CPU處理能力,，高級(jí)控制算法（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),、模糊控制）就可應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。同時(shí),，更*智能機(jī)器將有自診斷和維護(hù)功能,，新的人機(jī)交互系統(tǒng)（如語(yǔ)音系統(tǒng)）簡(jiǎn)化設(shè)備操作，

終用戶帶來(lái)更多便利,。

盡管人工智能技術(shù)的發(fā)展從未間斷,，但迄今為止，還沒(méi)有任何智能設(shè)備能夠超越人腦的智慧,。在不久的將來(lái),，人類(lèi)借助多核技術(shù)和*的CPU計(jì)算能力將慢慢靠近這一夢(mèng)想。在工業(yè)控制領(lǐng)域,，人工智能技術(shù)可用于改善工藝操作流程,，使人機(jī)交互更加頻繁，同時(shí)故障診斷和排除速度更快,，保證了產(chǎn)品質(zhì)

量,，提高生產(chǎn)效率。每一個(gè)系統(tǒng)組件或設(shè)備模塊都可被分配到一個(gè)CPU核,，使高速并行處理成為可能,。

BECKHOFF EK1110模塊在“科技自動(dòng)化”理念已成為Beckhoff不懈追求的目標(biāo)，并將創(chuàng)新精神融入硬件和軟件全系列產(chǎn)品，為應(yīng)對(duì)未來(lái)科技的發(fā)展提供了廣闊的空間,。它將以自動(dòng)化與科技的相互滲透,、相互支持、雙螺旋式共同發(fā)展的模式,，為企業(yè)提升自主創(chuàng)新能力,，促進(jìn)其基礎(chǔ)裝備現(xiàn)代化，提升國(guó)內(nèi)科研水平及國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的技術(shù)含量,，推進(jìn)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和*制造業(yè)的發(fā)展,，為中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變貢獻(xiàn)力量。

EK1110倍福BECKHOFF擴(kuò)展模塊

工業(yè)PC

Beckhoff可為各種應(yīng)用場(chǎng)合提供合適的工業(yè)PC,?；陂_(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)的高品質(zhì)組件和個(gè)性化機(jī)箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這些工業(yè)PC是滿足各種控制需求的理想配置,。嵌入式控制器是一種模塊化控制器,，外形更為小巧，適合DIN導(dǎo)軌安裝,。自主開(kāi)發(fā)的主板使Beckhoff能夠?qū)C市場(chǎng)中的新技術(shù)和客戶要求更快做出響應(yīng),。

I/O

Beckhoff的自動(dòng)化技術(shù)適用于各種信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)總線，可為所有常用的I/O信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)提供全系列現(xiàn)場(chǎng)總線組件,。EtherCAT是用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的以太網(wǎng)解決方案,，具有性能優(yōu)異和操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。Beckhoff提供各種I/O系統(tǒng),，包括IP 20EtherCAT端子模塊和IP 67 EtherCAT端子盒,。總線端子模塊（IP 20）和總線端子盒模塊（IP 67）獨(dú)立于現(xiàn)場(chǎng)總線,，可實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式控制技術(shù),。

運(yùn)動(dòng)控制

與TwinCAT自動(dòng)化軟件所提供的運(yùn)動(dòng)控制解決方案相結(jié)合，Beckhoff驅(qū)動(dòng)技術(shù)代表著一種又全面的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù),。Beckhoff基于PC的控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性單軸和多軸定位任務(wù)的理想選擇,。帶有高性能EtherCAT系統(tǒng)通訊的AX5000伺服驅(qū)動(dòng)系列具有出色的性能與動(dòng)態(tài)性。采用單電纜技術(shù)的伺服電機(jī)將電源及反饋系統(tǒng)融入一根標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)電纜中,，從而減少了材料和調(diào)試成本。

自動(dòng)化軟件

Beckhoff為自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域提供不同性能等級(jí)的綜合性系統(tǒng)解決方案,。Beckhoff的控制技術(shù)具有可升級(jí)性–從高性能工業(yè)PC到迷你PLC –可以根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)

Beckhoff 公司的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù) EtherCAT（用于控制與自動(dòng)化技術(shù)的以太網(wǎng)）具有性能優(yōu)異,、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活和組態(tài)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。由于采用了以太網(wǎng)和互連網(wǎng)技術(shù),，EtherCAT 可在 30μs 內(nèi)處理 1000 個(gè)分布式 I/O,，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模幾乎無(wú)限，可實(shí)現(xiàn)縱向集成。