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)、分fen布bu式shi端duan子zi盒he，甚shen至zhi各ge個ge機ji器qi模mo塊kuai和he機ji器qi人ren都dou通tong過guo一yi根gen電dian纜lan供gong電dian及ji傳chuan輸shu控kong製zhi信xin號hao。過guo去qu無wu可ke避bi免mian要yao使shi用yong的de大da型xing控kong製zhi櫃gui的de尺chi寸cun可ke以yi大da大da減jian少shao甚shen至zhi無wu需xu再zai使shi用yong。因yin此ci，模mo塊kuai化hua的de機ji器qi和he係xi統tong方fang案an現xian在zai也ye可ke以yi用yong更geng低di的de裝zhuang配pei和he啟qi動dong成cheng本ben實shi施shi，減jian少shao了le占zhan地di麵mian積ji，同tong時shi提ti高gao了le靈ling活huo性xing。
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