Сервотехника

Контроллеры HCFA

2024-08-20

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) - это цифровой промышленный протокол передачи данных ("Эйзер-кат") между различными устройствами, для управления и передачи данных в промышленных системах. Шина передачи данных на основе протокола EtherCAT обеспечивает высокую скорость, минимальные задержки, надежность и точность передачи данных.

Промышленный протокол передачи данных EtherCAT был разработан в 2003 году компанией Beckhoff Automation (Бэкхофф Аутомэйшн, Германия). Протокол EtherCAT стал востребован в силу массы преимуществ: функциональность, скорость работы, надежность, и точность работы. В настоящее время EtherCAT является открытым промышленным протоколом, что добавляет гибкость и удобство при его использовании.

Одним из основных преимуществ протокола EtherCAT является скорость передачи данных в силу его особенностей. Промышленный протокол EtherCAT основан на еще более распространенном протоколе Ethernet, который используется для связи компьютеров. Одной из особенностей протокола Ethernet является передача большого объема данных. В случае с промышленным применением, для коммуникации автоматизированных устройств не требуется пересылать большие объемы данных. В передаваемых пакетах данных полностью помещаются все необходимые данные для всех управляемых устройств. Данная особенность протокола передачи данных позволяет пересылать и получать данные по управлению всеми устройствами внутри одного пакета. Подчиненные устройства в сети EtherCAT имеют возможность считывать и записывать информацию в пакет передачи данных, пересылать его далее в одно действие. Данные действия реализуются при помощи специализированных ASIC-контроллеров. Ведущее устройство может быть реализовано на основе обычных сетевых карт как промышленного так и бытового применения.

Принцип обработки данных в сети EtherCAT заключается в том, что обработка пакетов осуществляется последовательно. Несмотря на это стандарт EtherCAT поддерживает несколько различных топологий, например, таких как шина, дерево, звезда, и даже кольцо. Каждая топология подразумевает свои преимущества. Обычно каждое подчинённое устройство имеет два специализированных порта EtherCAT (вход и выход). Это означает, что для организации шинной топологии не нужны никакие дополнительные сетевые устройства, что обеспечивает простоту и надежность соединения, а также упрощает добавление или удаление устройств. Звездообразную и древообразную топологии удобно применять в случаях большого удаления групп устройств друг от друга. Для организации сети с такими топологиями нужны специализированные сетевые коммутаторы. Кольцевая топология обеспечивает отказоустойчивость и поддержание работоспособности сети даже при физическом обрыве соединительного кабеля.

Протокол EtherCAT обладает высокой скоростью передачи данных, что позволяет использовать его в системах управления быстрыми процессами. К примеру, для управления многоосевыми сервоприводами. Сервоприводы - это электродвигатели, работающие в следящей системе управления движением. Сервоприводы используются для управления движением в различных механизмах, промышленных узлах, установках, оборудовании, роботах. EtherCAT обеспечивает низкую задержку и высокую надёжность передачи данных, что делает возможным управление сложными кинематическими системами, чувствительными к точности синхронизации движения.

Высокие характеристики протокола EtherCAT обеспечиваются производительным аппаратным и программным обеспечением. Использование этого протокола, сточки зрения пользователя, не представляет никакой сложности. Адреса устройств в сети выставляются автоматически, а производители оборудования, поддерживающих протокол EtherCAT всегда предоставляют структурный XML файл для обеспечения совместимости устройств различных производителей.

Настройка протокола EtherCAT в системе на базе устройств HCFA

Компания HCFA выпускает ряд устройств, поддерживающих протокол EtherCAT. В качестве примера, приведем настройку EtherCAT-протокола на примере системы, состоящей из контроллера HCFA HCQ0-1200, модуля HCFA HCQX-ID16 и частотного преобразователя HCFA Y7S.

С самого начала, в среду разработки прикладных программ для программируемого логического контроллера ПЛК HCFA HCQ0-1200, необходимо загрузить структурные XML файлы каждого из используемых устройств. Данные файлы можно загрузить сразу целым списком, в данном случае, такую возможность предоставляет производитель.

Необходимо зайти в репозиторий устройств и в открывшемся окне, нажмём кнопку «Установить» (Install), это необходимо сделать для установки xml файлов:

Затем в дереве проекта, необходимо добавить поддержку программной реализации ведущего устройства (EtherCAT Master SoftMotion). Для этого, нажмём правой кнопкой мыши на иконку ПЛК и выберем «Добавить устройство» (Add Device):

Далее, в открывшемся окне выберем - ведущее устройство EtherCAT с возможностью управления движением и нажмём кнопку «Добавить устройство» (Add Device):

Когда EtherCAT Master добавлен в проект и сеть физически собрана, можно подключиться к ПЛК и просканировать сеть на наличие устройств. Для этого кликнем правой кнопкой мыши по EtherCAT Master SoftMotion и выберем пункт «Scan for Devices»:

Устройства получат адреса и будут распознаны автоматически. Добавить все устройства в проект можно кнопкой «Copy All Devices to Project».

На этом настройка протокола закончена и можно приступать непосредственно к работе с устройствами.

Итак, протокол EtherCAT – это мощный инструмент, широко применяемый в различных сферах промышленной автоматизации. Его возможности позволяют осуществлять обмен данными с высокой скоростью, он имеет широкие возможности самодиагностики и может быть реализован в сетях различных топологий. По причине того, что большинство процессов передачи и обработки информации автоматизировано на аппаратном уровне, применение данного протокола не вызывает сложностей для конечного пользователя.

(На основании материалов HCFA Россия. Картинки - HCFA Россия)

Компания Zhejiang Hechuan Technology Co., Ltd. более 10-ти лет успешно развивает бизнес

За последние десять лет компания HCFA только подтверждает свою миссию в становлении наиболее значимым поставщиком решений в области промышленной автоматизации. Внедряя подход в стремлении к созданию лучшей жизни через успешную работу, инновации, и сервисы. Ведомая технологическими инновациями, компания продолжает повышать уровень новых технологических внедрений и лидерства на рынке, углубляя прогресс корпоративных преобразований, улучшая характеристики, и производительность оборудования, и увеличивая сервисные возможности.

В данное время компания фокусируется на 9-ти главных направлениях деятельности: фото электрические компоненты, электронные компоненты, литиевые батареи, станочное оборудование, упаковочное оборудование, логистика, роботы, лазерное оборудование, текстильное оборудование.

На текущее время компания располагает 4мя главными центрами разработки продукции, более 300 человек в штате разработчиков, в разработки и инновации инвестируется более 10% от оборота компании, компания обладает большим портфелем собственных патентов: - 18 патентов по различным внедрениям
- 79 патентов на полезные модели
- 57 патентов в области дизайна
- 58 патентов на права по программному обеспечению
- 9 эксклюзивных патентов на интегрированные схемы

В 2022 году компания Zhejiang Hechuan Technology Co., Ltd. успешно вошла в Совет по науке и технологиям, в результате трансформации из акционерного общества в компанию, котирующуюся на бирже, и вступив на новый путь развития.

Биржевой код:688320.SH

Оставайтесь верны нашему первоначальному стремлению и твердо помните о нашей миссии

Zhejiang Hechuan Technology Co., Ltd является технологичным поставщиком основных компонентов и комплексных решений для управления промышленной автоматизацией. В основном мы занимаемся исследованиями и разработками, производством, продажей и интеграцией приложений для промышленной автоматизации.

С момента своего основания, компания взяла на себя миссию стать самым ценным поставщиком основных компонентов и решений для промышленной автоматизации, придерживаясь основных ценностей “инновации, целостность и сервис”.
С такой решимостью HCFA стремимся стать конкурентоспособной среди компанией мирового уровня по промышленной автоматизации, реализуя собственные независимые исследования и разработки в области основных технологий и продукции, самоинтеграции внутренней производственной цепочки и привлечения клиентов премиум-класса, чтобы помочь в трансформации и модернизации обрабатывающей промышленности Китая.

Заглядывая в будущее, HCFA воспользуется листингом STB как возможностью развить свои существующие технологии, продукты, бренд и маркетинговую сеть, чтобы всесторонне повысить свою основную конкурентоспособность в области технологий, продуктов, качества, маркетинговой сети, бренда и цепочки поставок в соответствии с тенденциями развития отраслевого рынка и долгосрочными целями компании.

Долгосрочные бизнес-цели HCFA

Кроме того, компания HCFA будет придерживаться стратегии технологического лидерства и продуктовых инноваций, чтобы продвигать продуктовые инновации и процесс индустриализации, в конечном итоге превращаясь в ведущего производителя продуктов промышленной автоматизации в Китае.