历经十年发展,EtherCAT成为真正的市场标准

厂商:EtherCAT技术协会中国代表处
作者:顾硕
  点击数:12121  发布时间:2018-01-30 14:55
EtherCAT是一项高性能、低成本、应用简易、拓扑灵活的工业以太网技术。它于2003年被引入市场,并于2007年成为国际标准。EtherCAT是一项开放的技术,允许任何人实施或应用。它采用标准的以太网数据帧和符合以太网标准IEEE 802.3的物理层,可为实现简单的控制构架预留空间;其系统搭建和配置工作简单易行;成本方面达到甚至低于现场总线的成本水平;从现场总线可平稳过渡到EtherCAT。这些特点显现了EtherCAT与其他现场总线技术的区别。
关键词:智能制造 ,EtherCAT ,工业以太网

2017年,是EtherCAT技术正式进入中国市场的第十年,为此,EtherCAT技术协会(ETG)中国代表处于11月15日在北京举办了隆重的十周年庆典。

EtherCAT基于以太网的开放技术

EtherCAT是一项高性能、低成本、应用简易、拓扑灵活的工业以太网技术。它于2003年被引入市场,并于2007年成为国际标准。EtherCAT是一项开放的技术,允许任何人实施或应用。它采用标准的以太网数据帧和符合以太网标准IEEE 802.3的物理层,可为实现简单的控制构架预留空间;其系统搭建和配置工作简单易行;成本方面达到甚至低于现场总线的成本水平;从现场总线可平稳过渡到EtherCAT。这些特点显现了EtherCAT与其他现场总线技术的区别。

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EtherCAT技术协会主席Martin Rosta

EtherCAT技术协会主席Martin Rostan解释道:“EtherCAT是一个基于以太网技术的传输机制,一个EtherCAT数据帧足以完成所有节点控制数据的发送和接收,这种高性能的运行模式克服了实际应用过程中的很多问题。而基于交换机技术的其他现场总线技术不具备这些性能。另一方面,EtherCAT是一项国际标准化的、真正的、充分的开放技术,这意味着任何人都能以兼容方式免费使用该技术。”

正如Martin Rostan所言,EtherCAT是一项开放的技术,但是并不意味着任何人可以肆意修改EtherCAT以满足其需求,否则会丧失互操作性。

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EtherCAT技术协会中国区首席代表 范斌

EtherCAT技术协会中国区首席代表范斌表示,ETG确保EtherCAT技术对所有潜在用户开放。协会将EtherCAT设备制造商、技术提供商及用户聚集在一起以进一步研发、完善该技术。协会设有多个技术工作组、工作组的专家认真地从事EtherCAT各方面具体的研发工作,从而保持EtherCAT的稳定性和互操作性。

据了解,ETG是全球拥有会员数量最多的现场总线组织,在国际上处于主导地位。其4500家会员公司中有一半属于欧洲以外地区,其中三分之一来自亚洲,亚洲已成为EtherCAT组织发展最快的地区。2007年ETG在中国设立代表处之初,国内只有几家会员公司,2016年已迎来ETG中国第500家会员单位。今天,ETG在中国大陆及台湾地区累计会员达788家。“作为一项真正开放的技术,ETG会员地域分布广泛也是与其他现场总线协会在战略层面上很重要的区别。”Martin Rostan强调。

获得中国市场的广泛认可

EtherCAT技术进入中国市场的十年,令Martin Rostan感受到中国制造业发展之迅猛,很多企业在管理和设备方面已经与欧洲工厂无异,中国用户也不再像十几、二十年前只关心价格是否便宜。“如今的中国制造业在质量和性能方面都有了很大提升。”Martin Rostan十分中肯地说,“中国制造业开始关注更高效、高品质、精确、高端的设备和机器,因此也就更为关注国内外的先进技术。EtherCAT恰能完全匹配中国制造业当下转型升级的需求。”

2013年ETG在北航成立官方EtherCAT一致性测试中心(ETC)以及2014年EtherCAT成为中国推荐性国家标准无疑是其在中国发展的重要里程碑,并且加速了EtherCAT在中国市场的繁荣。一方面,成为国家标准后,本地化的语言使EtherCAT技术更利于中国用户的理解、学习和实施。另一方面,充分开放的技术特性能够真正提升中国本土厂商的制造能力,政府也愈加关注该项技术标准。

自2007年进入中国市场以来,历经十年发展,EtherCAT技术获得了市场的广泛接纳与认可。可以说,EtherCAT技术已不仅是中国国家推荐性标准,它也是真正的市场标准。目前,EtherCAT技术在中国的自动化控制领域遍地开花。正是其真正的开放性以及ETG团队的大力支持,中国本土的供应商、集成商和最终用户才能受益于该项技术,实施自己的EtherCAT主站控制器和从站产品(I/O、伺服驱动器、传感器、编码器、HMI等),从而增强产品本身的竞争力和制造能力。

EtherCAT助力数字传输

无论是物联网、工业4.0 ,还是《中国制造2025》,都提到各个层级普遍都需要实现无缝的、持续且标准化的通信。传感器数据上传到云中,同时,配方和参数从ERP系统下载到分布式设备,这就如同由两台机器共享的馈送系统,在垂直和水平方向都存在数据流需求。EtherCAT通过其高性能、灵活且开放的接口,从根本上满足了数字传输的需求。此外,开放接口允许集成任何基于IT的协议——包括OPC UA、MQTT、AMQP或其他任何主站内部或直接进入从站设备的协议,从而为IoT提供直接链路,因此传感器到云之间不会有协议间断。

2017年11月,ETG将时间敏感网络(TSN)技术补充到EtherCAT中,进一步将EtherCAT的应用领域扩展到异构网络环境。通过利用TSN,多个工业控制器可以通过以太网网络与多个不同的EtherCAT网段进行实时通讯。在此过程中,无需对EtherCAT从站设备进行更改: 具有所有高性能特性的EtherCAT设备协议将被完整保留。TSN还扩展了用于控制之间通讯的EtherCAT自动化协议(EAP),从而在控制层上更具有确定性。

EtherCAT技术协会也是最早与OPC基金会达成合作的现场总线组织之一。OPC UA是EtherCAT协议的补充,它是一种可扩展的基于TCP/IP的客户端/服务器通信技术,具有集成信息安全功能,可将加密数据传输到MES/ERP系统。采用Pub/Sub机制后,OPC UA改善了机器对机器(M2M)的应用和到基于云服务中的垂直通信的可用性。ETG积极参与相关研发,确保其无缝地应用于EtherCAT中。

“Ether CAT不仅仅为物联网做好了准备,EtherCAT就是物联网。”Martin Rostan如是说。

近年来,随着EtherCAT技术在中国市场的深入推广,越来越多的自动化设备厂商积极参与到 ETG在中国的市场活动中,包括ETG联合展台以及EtherCAT路演活动,与ETG共同将该技术带到更多的城市和行业中。在ETG中国代表处成立十周年庆典上,MartinRostan和范斌都表示,未来ETG中国将不忘初心、牢记使命,持续为中国本土制造业能力的提升、智能制造的实现贡献力量,创造下一个辉煌。

摘自《自动化博览》2018年1月刊

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