作者：Thomas Rettig，德國倍福自動化有效公司資深 EtherCAT 產品經理

隨著 EtherCAT P 的推出，倍福進一步完善了其業已成為全球標準的 EtherCAT 技術。EtherCAT P 將超高速 EtherCAT 通訊與用於係統和外圍設備的 24 V 電整合在一起 — 也可以選擇另配電源。這表示單電纜自動化（OCA）現在也可以在現場層實施，使得機器或其它設備可以采用即插即用的方式連接從 24 V 的傳感器到 600 V 的驅動器，無需控製櫃。

EtherCAT P 將用於 EtherCAT P 從站及所連接的傳感器和執行器的 24 V DC 電源整合在一根 4 芯標準以太網電纜中。US（係統和傳感器電源）和 Up（執行器P（執行器外圍電壓）相互電氣隔離，並可分別為所連接的組件提供最大 3 A 的電流。

EtherCAT P — 適用於傳感器
、執行器及測量技術組件的理想總線

有了 EtherCAT P
，US和 UP電流直接饋入 100 Mbit/s 電纜的導線中，從而能夠實現非常經濟且緊湊的連接。這使得 EtherCAT P 總線非常適合用於傳感器、執行器及測量技術組件，具有能夠將小型 I/O 站接入到端子盒以及可以連接分布式 I/O 組件的優點。倍福為 EtherCAT P 開發了一款專用的 M8 連接器
，其機械編碼可以防止它與標準 EtherCAT 從站的連接器混淆。

雙電纜連接：EtherCAT 和供電

雙電纜連接：EtherCAT 和供電                                電纜解決方案：EtherCAT P

EtherCAT P（右）在一根 4 芯標準以太網電纜中將強大的 EtherCAT 通訊與之前單獨的供電係統整合於一體

若要連接組件和更高的電壓和/或電流
，需要一個完整的設計時已涵蓋所有應用需求的 EtherCAT P 連接器係列，最大可支持 400 V AC 或 600 V DC 直到 64 A 級的驅動器。因此，新的連接器可以輕鬆連接所有現場層組件。對於 I/O 應用，有防護等級為 IP 20 和 IP 67 的接口可提供。係統也非常適合用於交流和直流電機、執行器、閥島及傳感器
，如接近開關、光柵或旋轉編碼器。對於視覺應用，可以連接攝像頭

、條形碼掃描儀和 3D 掃描儀。

EtherCAT P 簡化了係統布線工作

EtherCAT P 的de基ji本ben想xiang法fa是shi通tong過guo減jian少shao自zi動dong化hua組zu件jian及ji設she備bei的de連lian接jie器qi數shu量liang簡jian化hua係xi統tong布bu線xian工gong作zuo。可ke以yi很hen好hao地di滿man足zu個ge性xing化hua電dian源yuan需xu求qiu並bing具ju有you高gao度du可ke擴kuo展zhan性xing的de單dan電dian纜lan解jie決jue方fang案an能neng夠gou安an置zhi在zai整zheng個ge現xian場chang層ceng。對dui於yu 24 V 應用，可以使用一根標準的以太網電纜。而對於較高的電壓和電流，可以將 EtherCAT P 集成在各自的電源電纜中。倍福可為這些應用提供各種電纜和連接器。

由於無需使用單獨的電源電纜
，這顯著降低了材料和裝配成本，減少了安裝時出錯的可能性。同時
，它也最大限度地減少了電纜線路、控製櫃中以及機器本身的空間要求。其它優點包括體積更小、更清楚布置的電纜運行以及更小巧的傳感器和執行器。這讓機器製造商在設計上有更多選擇，同時通過方便、需要工具輔助的係統布局降低硬件和係統成本。

EtherCAT P 為整個現場層提供了一個高效的單電纜解決方案

給設備直接供電
，拓撲結構靈活

EtherCAT P 的拓撲結構與工程師們非常熟悉的 EtherCAT 的拓撲結構完全一樣，在選擇上也一樣很靈活。線型
、樹型和星型拓撲結構可以自由組合，以實現最經濟高效的係統布局。與傳統的 Power over Ethernet（PoE）不同，EtherCAT-P 用戶也可以通過一台饋電設備級聯。EtherCAT P 設備的級聯僅受電壓跌落限製，但這可以通過添加饋電點的方式彌補。

對於構建定製的 EtherCAT P 拓撲結構，我們已經可以提供多款防護等級為 IP 20 和 IP 67 的基礎組件及 I/O 組件。由於采用 EtherCAT P 後，可以橋接 50 米甚至更遠的距離，因此可以輕鬆鏈接範圍更寬泛的分布式機器模塊。也可以從 EtherCAT 無縫轉換到 EtherCAT P 網絡。相反，EtherCAT P 網絡上的係統和外設電壓可以使用一個簡單的適配器阻斷
，以便用它們自己的電源運行 EtherCAT 設備。

在設計或規劃一台機器時
，可以使用一個專用的 TwinCAT 設計工具配置單個用戶及電纜長度。由於係統知道所有用戶數據，它也可以長期計算單台設備的功耗。例如
，如果由於邏輯上的原因
，2 個執行器永遠不會在同一時間切換，則它們也永遠不需要在同一時間內全功率。這樣可以進一步節省所需的饋電和電源模塊。

隨著大量防護等級為 IP 20 和 IP 67 的 EtherCAT P 組件已經可以供貨，用戶能夠以最佳可能的方式為其應用實施網絡拓撲結構

針對現場級的單電纜自動化

EtherCAT P 開kai發fa用yong於yu實shi現xian現xian場chang級ji的de單dan電dian纜lan自zi動dong化hua。由you於yu它ta簡jian化hua了le係xi統tong布bu線xian工gong作zuo
，機ji器qi設she計ji不bu再zai那na麼me複fu雜za，從cong而er顯xian著zhu降jiang低di了le工gong程cheng和he生sheng產chan成cheng本ben。自zi動dong化hua組zu件jian、fenbushiduanzihe，shenzhigegejiqimokuaihejiqirendoutongguoyigendianlangongdianjichuanshukongzhixinhao。guoquwukebimianyaoshiyongdedaxingkongzhiguidechicunkeyidadajianshaoshenzhiwuxuzaishiyong。yinci，mokuaihuadejiqihexitongfanganxianzaiyekeyiyonggengdidezhuangpeiheqidongchengbenshishi，jianshaolezhandimianji
，tongshitigaolelinghuoxing。

可插拔的自動化未來可以帶來更高的效率。隨著針對各種功率要求的 EtherCAT P 連接器成為標準
，24 V 及(ji)更(geng)高(gao)功(gong)率(lv)等(deng)級(ji)的(de)工(gong)業(ye)連(lian)接(jie)器(qi)排(pai)插(cha)不(bu)再(zai)遙(yao)不(bu)可(ke)及(ji)，而(er)是(shi)一(yi)個(ge)可(ke)行(xing)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。機(ji)器(qi)設(she)計(ji)師(shi)可(ke)以(yi)非(fei)常(chang)靈(ling)活(huo)地(di)以(yi)較(jiao)低(di)成(cheng)本(ben)在(zai)一(yi)台(tai)機(ji)器(qi)內(nei)分(fen)配(pei)這(zhe)些(xie)排(pai)插(cha)
，或(huo)更(geng)具(ju)具(ju)體(ti)的(de)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)安(an)裝(zhuang)。采(cai)用(yong)這(zhe)樣(yang)一(yi)個(ge)即(ji)插(cha)即(ji)用(yong)設(she)計(ji)，隻(zhi)需(xu)要(yao)插(cha)入(ru)一(yi)根(gen)匹(pi)配(pei)的(de) EtherCAT 電纜即可輕鬆連接所有所需的傳感器和執行器，以及分布式端子盒和標準機器模塊。

由於 EtherCAT P 布線適用於各種性能等級的自動化組件
，單電纜自動化為模塊化設備和機器設計提供了最佳基礎

EtherCAT P：技術亮點和優勢

EtherCAT 是由倍福開發的一種開放式以太網技術，自 2007 年起成為國際 IEC 及 SEMI 標準。近期推出先進並已經由 EtherCAT 技術協會（ETG）以成熟的方式發布的 EtherCAT P 技術與傳統的 EtherCAT 完全兼容。因此，EtherCAT 的出色性能，如直達傳感器或執行器的 100 Mbit/s 全雙工通訊、實時數據處理、與分布式時鍾的高精度同步以及低於 100 ms 的周期時間，將繼續可無限製使用。其它 EtherCAT P 特有的優點包括：

– 通過一根 4 芯電纜實現 EtherCAT 通訊及每台設備獲得 2 組獨立的 24 V 電，每組最大提供 3 A 的電流

– 給所連接的設備供電

– 從 24 V 到 600 V 的可擴展的連接器係列

，最大電流 64 A

– 由於具有級聯能力
，在拓撲結構選擇上具有很大的靈活性

– 以低連接成本實現出色的 EtherCAT 性能

– 降低硬件和安裝成本

– 減少接線出錯可能

，降低布線成本

– 優化電纜線路
、控製櫃及機器的空間利用率

– 無需使用單獨的電源電纜
，從而可以使用體積更小的傳感器和執行器