EtherCAT技術(shù)在庫卡機器人控制系統(tǒng)上的應(yīng)用
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與現(xiàn)場層通信：軟件堆?；蚓W(wǎng)關(guān)？
通過 PC 中業(yè)已存在的以太網(wǎng)設(shè)備，現(xiàn)場總線與基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線（如 PROFINET 或 EtherNet/IP）的鏈接可以完全通過軟件實現(xiàn)，而不是使用更昂貴的專用硬件。因此，針對傳統(tǒng)現(xiàn)場總線（如 PROFIBUS或 DeviceNet）的接口不是通過在控制器上安裝插卡集成，而是通過I/O 系統(tǒng)中的 EtherCAT 通信網(wǎng)關(guān)集成。
以太網(wǎng)和 EtherCAT 用于實現(xiàn)內(nèi)部通信以及與傳感器、執(zhí)行器和 I/O的通信
所有內(nèi)部通信以及與下位 I/O 之間的通信都通過標準以太網(wǎng)或 EtherCAT實現(xiàn)。因此，KR C4 機器人控制系統(tǒng)的通用總線物理層（電纜、插頭和以太網(wǎng)控制器芯片）中僅使用了兩個不同但標準的通信協(xié)議。標
準的以太網(wǎng)在內(nèi)部用于尋址庫卡手持控制器，用于連接和同步庫卡RoboTeam 組內(nèi)的多個機器人控制系統(tǒng)或連接一臺工程筆記本電腦。
除了標準的以太網(wǎng)之外，EtherCAT 通訊技術(shù)的使用是非常必要的，因為標準以太網(wǎng)技術(shù)已不能滿足實時性能力和支持工業(yè)安全協(xié)議的要求。EtherCAT 用作內(nèi)部驅(qū)動總線，用于控制和監(jiān)測機器人和位置編碼器的驅(qū)動器。此外，EtherCAT 還可用于控制針對機器人安全的或SmartPad 安全相關(guān)的操作元件的內(nèi)部安全組件。另外還為用戶集成了一個與傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線連接的 EtherCAT 主站接口，用于給本地 I/O 模塊或網(wǎng)關(guān)尋址。
在 Meiller Aufzugtüren 公司的機器人應(yīng)用中，兩個“庫卡 KR QUANTEC K”機器人負責完成所有生產(chǎn)步驟：凸焊、點焊、搬運、沖壓、成型，最后堆垛準備安裝的門
之所以選擇 EtherCAT 實時工業(yè)以太網(wǎng)和安全通信技術(shù)，主要是因為與其它實時以太網(wǎng)技術(shù)相比較，EtherCAT 具有一系列非常適合庫卡發(fā)展目標的優(yōu)點。例如，EtherCAT 在主站中無需特殊接口，只有在從站中才需要。在主站中，一個標準的以太網(wǎng)控制器就已足夠，在 KR C4 的PC 中使用了大量以太網(wǎng)控制器。所需的插頭和電纜也與標準以太網(wǎng)相同，從而降低成本并提高操作簡單性。
由于其特殊的“即時處理”技術(shù)，EtherCAT 能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的數(shù)據(jù)傳輸率，可以充分利用 100 Mbits/s 最大可能的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)速率。這樣很多功能都能夠用軟件在主控 PC 上執(zhí)行，否則將不得不使用昂貴的專用硬件組件。
EtherCAT 專用的安全協(xié)議 Safety over EtherCAT（FSoE）可以通過 EtherCAT和以太網(wǎng)進行通信。FSoE 使基于 PC 和中央 KR C4 的安全控制系統(tǒng)（同樣也完全用軟件執(zhí)行）控制所有安全相關(guān)的外圍設(shè)備，如針對機器人安全的本地安全模塊或 SmartPad 中安全相關(guān)的操作元件。除了 PROFINET 和 EtherNet/IP 現(xiàn)場總線之外，EtherCAT 是一種應(yīng)用范圍最為廣泛的基于以太網(wǎng)的工業(yè)通信技術(shù)，在全球擁有大量用戶。因此，可以使用市面上 EtherCAT 技術(shù)協(xié)會（ETG）成員提供的 EtherCAT從站設(shè)備。這使得無數(shù)基于 EtherCAT 的新型自動化解決方案能夠使用來自許多廠商的高性能設(shè)備。連續(xù)性也是選擇 EtherCAT 的一個重要原因，因為系統(tǒng)建成后，無需對標準、協(xié)議或 ASIC 進行“版本修改”。
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