【倍福BECKHOFF】应用手册-基于 EtherCAT 的开放式测控技术 flyer_ethercatbased_cn.pdf

2 自动化新技术 技术规格若有变更，恕不另行通知 序言 伴随着科技的发展，测控仿真技术越来越广泛地被应用于航空航天、军工、汽车以及 其他民用产品的设计、研发和生产等场合。现代测控技术通常以 PC 为载体，搭载基 于各种通讯协议和功能的专用板卡，实现信号的高速采集和控制。这种测试方法经过 几十年的发展得到广泛的应用，其采样速度快、精度高。但也有成本高、安装布线不 变、开放性低等不足之处。基于以太网的测试技术较好的解决了上述问题，是测控技 术发展的新方向。 EtherCAT 是开放的实时以太网络通讯协议，最初由德国倍福自动化有限公司（Beckhoff Automation GmbH ）研发。EtherCAT 为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标 准，同时，它还极大降低了成本。EtherCAT 的特点还包括高精度设备同步，可选线缆 冗余和功能性安全协议（SIL3 ）。EtherCAT 主张“以太网控制自动化技术”。它是一个 开放源代码，高性能的系统。特别适合于在工业场合应用，符合测控技术的发展新方 向。 Beckhoff 在 2003 年推出 EtherCAT 后，发布了数百种的基于 EtherCAT 的产品，应用于工 业自动化和测控领域。例如 1 MHZ 的数字量采集和输出模块、100 KHZ 的模拟量采集和 输出模块、100 ns 精度记录数字量输入输出时间模块、振动测量模块、24 位高精度模 拟量采集模块、24 位高精度温度测量模块、电量测量模块、气压测量模块、重量测量 模块、频率测量模块等。他们被广泛应用于汽车发动机检测，如 BMW 的汽车发动机 测试；航空发动机测试，如中国航空动力控制系统研究所的应用；空客 A380 轮胎检 测；Webasto 产轿车和半拖挂车的驻车和辅助加热器检测等。 Beckhoff 基于 EtherCAT 的开放式测控系统由 TwinCAT 软件、IPC、EtherCAT 总线产品组 成。TwinCAT 软件能够实时运行 C/C++ 、Matlab/Simulink 程序，能够结合 Labview 软件一 起使用，支持多核多任务同时处理，能够实现快速原型、硬件在环、软件在环仿真。 特别适合汽车、航空航天、军工等检测设备应用。Beckhoff 基于 EtherCAT 的开放式测 控系统给用户提供了不同以往的选择。 3 技术规格若有变更，恕不另行通知 自动化新技术 EtherCAT 技术概览 EtherCAT 是一项高性能、低成本、应用简易、 灵活的拓扑 拓扑灵活的工业以太网技术。它于 2003 年 被引入市场，并于 2 0 0 7 年成为国际标 除了其速度优势以外，一个 EtherCAT 网络最 准。EtherCAT 技术协会（EtherCAT Technology 多可支持 65,535 个设备，而不受在拓扑结构 Group，ETG）推广 EtherCAT 技术，并负责对 中放置位置的限制：线型、总线型、树型、 该项技术的持续研发。EtherCAT 也是一项开 星型——或任意组合。快速以太网物理层允 放的技术：允许任何人实施或应