單電纜自動(dòng)化可以幫助機器變得完全模塊化

EtherCAT P 將高性能通訊與供電整合在一根電纜中，可以在整個(gè)現場(chǎng)層實(shí)現單電纜自動(dòng)化。在此次采訪(fǎng)中，總裁 Hans Beckhoff 談到了即插即用自動(dòng)化的概念，它的具體優(yōu)勢以及它對現代機器設計的影響。

是什么推動(dòng)您們開(kāi)發(fā) EtherCAT P 的呢?

Hans Beckhoff: 一方面，作為一家高科技公司，倍福一直掌握著(zhù)第一手新技術(shù)資料。另一方面，我們從來(lái)沒(méi)有忽略過(guò)機器和樓宇自動(dòng)化方面的實(shí)際問(wèn)題，因為我們也建造自己的控制柜。特別是在機器設計方面，很多年前我們就已經(jīng)看到其中存在的很多問(wèn)題，現在必須順應減少電纜數量的趨勢。它們不僅價(jià)格昂貴;同時(shí)它們的體積也很大，而且也很可能出錯。甚至在多年前，現場(chǎng)總線(xiàn)系統的開(kāi)發(fā)也是為了解決這一問(wèn)題。IT 技術(shù)的發(fā)展，如用作通訊和供電接口的 USB 和 Power over Ethernet，更加證實(shí)了這一趨勢。隨著(zhù) EtherCAT P 的推出，我們再次將 IT 和自動(dòng)化領(lǐng)域融合在一起 — 基于 PC 的控制技術(shù)理念的基礎。

作為一款單電纜工業(yè)解決方案，EtherCAT P 滿(mǎn)足了那些特殊要求呢?

Hans Beckhoff: 許多自動(dòng)化設備需要 2 組電壓，這樣輸入和輸出可以單獨切換，而且許多設備還需要一個(gè)更高的電壓水平。此外，大部分機器都集成了大量自動(dòng)化設備，這也是為什么單電纜工業(yè)解決方案必須采用級聯(lián)結構的原因所在。鑒于 IT 領(lǐng)域內沒(méi)有任何產(chǎn)品可以滿(mǎn)足這些要求，我們開(kāi)發(fā)了 EtherCAT P，它將超高速和靈活的 EtherCAT 通訊與標準的工業(yè)電源整合在一根標準的 4 芯以太網(wǎng)電纜中。因此，自動(dòng)化設備可以通過(guò)一根電纜和一個(gè)簡(jiǎn)單的 M8 連接器輸送數據，且每臺設備獲得 2 組獨立的 24 V 電，每組最大提供 3 A 的電流。

EtherCAT P 對于 PC 控制來(lái)說(shuō)意味著(zhù)什么?

Hans Beckhoff: EtherCAT P 是簡(jiǎn)化系統架構的重要一步。用戶(hù)可以使用他們現有的專(zhuān)有知識迅速地充分利用 EtherCAT P 技術(shù)可用的 24 V 電優(yōu)勢。此外，EtherCAT P 已在 EtherCAT 技術(shù)協(xié)會(huì )(ETG)內發(fā)布，正在準備成為標準化規范。我們的目標是將 EtherCAT P 建設為一個(gè)開(kāi)放的技術(shù)標準，正如我們做的非常成功的 EtherCAT 一樣。

EtherCAT P 的目標行業(yè)是什么?

Hans Beckhoff: EtherCAT 已經(jīng)廣泛應用于很多行業(yè)，是一項非常成熟的通用型技術(shù)。它在機器和樓宇控制、測量技術(shù)應用及無(wú)線(xiàn)電傳輸中得到大量應用。我們認為 EtherCAT P 是 EtherCAT 的一個(gè)邏輯擴展，可以簡(jiǎn)化整個(gè)系統的設計工作。因此，它也可以在相同的領(lǐng)域實(shí)施應用。當然，機器肯定是最主要的應用領(lǐng)域，但人們也看到 EtherCAT P 在簡(jiǎn)化樓宇自動(dòng)化結構中的巨大潛力。只需要使用一個(gè) M8 連接器即可連接智能傳感器這一優(yōu)勢將給測量技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)最大好處，它將使得這些系統結構更加緊湊且更易于集成。

EtherCAT P 是單電纜自動(dòng)化的基礎。這個(gè)概念背后的基本理念是什么?

Hans Beckhoff: 倍福推出的單電纜技術(shù)(OCT)將通訊和動(dòng)力整合在一起，四年前在驅動(dòng)器技術(shù)領(lǐng)域就已經(jīng)有非常成功的應用。它一直是我們產(chǎn)品開(kāi)發(fā)活動(dòng)中的一個(gè)驅動(dòng)因素。EtherCAT P 將單電纜自動(dòng)化延伸到現場(chǎng)層，將這一理念推廣到一般應用領(lǐng)域。它基于即插即用技術(shù)理念，因此自動(dòng)化設備可以通過(guò)簡(jiǎn)單地插入到合適的接口中的方式集成到自動(dòng)化系統中。另外一個(gè)目標是在機器中擁有插入式自動(dòng)化，在這里，機器中的智能 EtherCAT 接口將不同的電壓水平和各自的通訊智能整合在一起。我們已經(jīng)定義了一套完整的 EtherCAT P 連接器系列，涵蓋從 24 V/3 A 到 600 V/64 A 整個(gè)范圍。

機器的插入式自動(dòng)化或不再需要使用控制柜對未來(lái)的機械工程來(lái)說(shuō)意味著(zhù)什么?

Hans Beckhoff: 現代機械工程方案總是包括模塊化原理，即開(kāi)發(fā)人員會(huì )考慮到平臺以及基于這些平臺的模塊等方面因素。通過(guò)整合這些模塊，他們可以以最少的工作量設計一款客戶(hù)定制的機器。毋庸置疑，他們希望控制邏輯與機械系統一樣都是模塊化的。這同樣也適用于信號電平以及軟件架構。因此，機器開(kāi)發(fā)人員希望處理一個(gè)單一的機器模塊的控制柜的一小部分能夠以一個(gè) IP 65 解決方案的形式成為該模塊的一部分，而不是需要根據自己的工程和布線(xiàn)要求單獨安裝。EtherCAT P 就是連接這類(lèi)模塊的理想解決方案。如果設計中也包含了 EtherCAT P 連接器系統，只需要簡(jiǎn)單地插入自動(dòng)化設備就可以讓它們開(kāi)始工作。

這樣可以實(shí)現什么創(chuàng )新的機器和系統設計呢?

Hans Beckhoff: 這一即插即用能力將對以下兩個(gè)方面有重大影響：在連接完整的機器模塊時(shí)，以及在通過(guò) EtherCAT P 接口連接自動(dòng)化設備時(shí)。在一天結束時(shí)，它將可以通過(guò)一個(gè)中央電力和通訊站給整臺機器供電，這為布局清晰、模塊化且易于擴展的機器設計敞開(kāi)了大門(mén)。此外，EtherCAT P 將吸引機器設計師們更多地考慮模塊化設計，因為它更經(jīng)濟高效、使用簡(jiǎn)單且采用的理念非常合理。

倍福已經(jīng)推出哪些 EtherCAT P 產(chǎn)品系列?

Hans Beckhoff: 截止到 2016 年第二季度，所有 EtherCAT 端子盒系列都將有 EtherCAT P 型號可供貨。這將讓我們擁有一個(gè)極為廣泛的 I/O 產(chǎn)品系列，它們可以應用于幾乎所有信號類(lèi)型，并可以與現有的工程專(zhuān)有知識配套使用，無(wú)需再使用單獨的電源電纜。具有附加功率電子元件并擁有 EtherCAT P 能力的 24/28 V 伺服驅動(dòng)器也將于 2016 下半年可供貨。此外，我們還在設計一系列能夠通過(guò)一個(gè) EtherCAT P M8 連接器以較低的成本優(yōu)雅連接的面板型 PC。從中長(cháng)期來(lái)看，我們還將開(kāi)發(fā)出更多具有基礎組件和 EtherCAT P 接口的更高性能產(chǎn)品。

EtherCAT P 在工業(yè) 4.0 和/或物聯(lián)網(wǎng)方面具有哪些優(yōu)勢?

Hans Beckhoff: 特別是工業(yè) 4.0 概念需要您采集和分析大量信號，EtherCAT P 為此提供了理想的傳感器、執行器和測量技術(shù)總線(xiàn)。相應的 IP 65 I/O 將讓用戶(hù)能夠在隨時(shí)需要時(shí)輕松放置測量點(diǎn)并通過(guò) AMQP 或 MQTT 將數據傳輸給物聯(lián)網(wǎng)。 隨著(zhù) TwinCAT IoT 和 TwinCAT Analytics 軟件的面世，我們現在已經(jīng)能夠為此類(lèi)應用提供理想的解決方案。