EtherCAT分支器+同步單元分組，實(shí)現(xiàn)拓?fù)渥杂膳c精準(zhǔn)協(xié)同?？催@一組合如何搞定復(fù)雜產(chǎn)線組網(wǎng)，搭建高可靠、易維護(hù)的EtherCAT總線組網(wǎng)，點(diǎn)擊獲取高效組網(wǎng)新思路！

?引言

面對(duì)設(shè)備分散、布線冗長(zhǎng)且對(duì)同步要求極高的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，傳統(tǒng)的EtherCAT組網(wǎng)往往顧此失彼。如何讓分散的伺服、IO模塊既實(shí)現(xiàn)集中管控，又保持微秒級(jí)的動(dòng)作協(xié)同？本文將帶你了解EtherCAT分支器與同步單元分組結(jié)合的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用?？催@一“靈活樞紐+精準(zhǔn)分組”的黃金搭檔，如何有效解決信號(hào)衰減與故障隔離難題，助力工程師輕松搭建高可靠、易維護(hù)的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。
?EtherCAT分支器的作用

EtherCAT分支器核心作用是打破傳統(tǒng)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)只能使用線型（菊花鏈）拓?fù)涞南拗疲瑢?shí)現(xiàn)EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線物理上的支路分組功能。

1. 使用分支器前

圖1 菊花鏈拓?fù)淙毕?/span>

2. 使用分支器后

圖2 分支器優(yōu)化拓?fù)?/span>

以ZSW-8004四口分支器為例。ZSW-8004是致遠(yuǎn)電子（ZLG）推出的一款四口EtherCAT分支器，采用“一進(jìn)三出”的架構(gòu)，提供4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RJ45 EtherCAT網(wǎng)口。可以將傳統(tǒng)的EtherCAT線性（菊花鏈）網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)樾切?、?shù)型等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，各個(gè)支路的連接狀態(tài)互不干擾。當(dāng)某一個(gè)網(wǎng)口支路上的設(shè)備掉線、插拔或出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響其他支路設(shè)備的正常運(yùn)行，極大降低了系統(tǒng)停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。

?EtherCAT同步單元分組的作用

如果把EtherCAT分支器比作物理層面的“交通樞紐”，那么EtherCAT同步單元分組（Sync Unit）就是軟件邏輯層面的“智能集裝箱”。它的核心作用是將網(wǎng)絡(luò)中的從站設(shè)備（如伺服驅(qū)動(dòng)器、IO模塊等）劃分成若干個(gè)獨(dú)立的邏輯組。在EtherCAT通信中，主站會(huì)為每一個(gè)同步單元?jiǎng)?chuàng)建獨(dú)立的數(shù)據(jù)報(bào)文（Datagram）和獨(dú)立的工作計(jì)數(shù)器（Working Counter, WKC）。在默認(rèn)情況下，如果所有從站都在同一個(gè)同步單元內(nèi)，一旦其中某一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)通訊異常（如CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤），會(huì)導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文失效，進(jìn)而使得該報(bào)文內(nèi)所有其他正常設(shè)備的數(shù)據(jù)也無(wú)法刷新。通過(guò)同步單元分組，可以將功能相對(duì)獨(dú)立的設(shè)備劃分到不同的單元中。當(dāng)某個(gè)單元內(nèi)的設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，只會(huì)導(dǎo)致該單元的數(shù)據(jù)報(bào)文失效，而其他同步單元內(nèi)的設(shè)備數(shù)據(jù)照常刷新，互不干擾，實(shí)現(xiàn)EtherCAT總線邏輯上的不同功能設(shè)備的設(shè)備分組。1. 設(shè)置同步分組前

圖3 未設(shè)置同步單元分組時(shí)

2. 設(shè)置同步分組后

圖4 設(shè)置同步單元分組后

?分支器與同步單元分組功能配合使用

下面以ZSW-8004分支器為例子，演示如何使用分支器和EtherCAT的同步單元分組搭建一個(gè)搭建高可靠、易維護(hù)的EtherCAT總線組網(wǎng)。測(cè)試拓?fù)洌菏褂肸SW-8004分支器將EtherCAT設(shè)備分成功能作用不同的三個(gè)支路，演示拓?fù)淙缦聢D所示。

圖5 演示拓?fù)?/span>拓?fù)溥B接后，在TwinCAT上掃描，掃描出以下拓?fù)浞种В?/p>

圖6 EtherCAT設(shè)備掃描結(jié)果

圖7 同步單元分組功能設(shè)置位置

為同一分支器分支的EtherCAT設(shè)備單獨(dú)使用名稱一致的Sync Unit Name，點(diǎn)擊OK完成EtherCAT同步單元分組。

圖8 設(shè)置同步單元分組功能

?最終達(dá)成效果不同分支的設(shè)備之間互不影響，出現(xiàn)異常可以快速定位異常設(shè)備。

圖9 設(shè)備異常1

圖10 設(shè)備異常2