EtherCAT tem sido a tecnologia de comunicação preferida em sistemas de automação graças à sua abertura, sincronização de alta precisão, performance em tempo real, baixo custo de hardware e implantação simplificada.
Introdução: EtherCAT
EtherCAT (Ethernet Control Automation Technology) é um fieldbus industrial baseado em Ethernet. No domínio da automação industrial, o EtherCAT consolidou-se como escolha dominante por oferecer comunicação ultra‑rápida e determinística, alinhando-se às exigências de alta precisão, eficiência e custo‑benefício.
O EtherCAT possibilita transmissão de dados confiável e eficiente com tempo de ciclo curto (≤ 100 µs) para atualização de dados. Permite conexão de I/O modules, servo motors, stepper motors, encoders, sensores inteligentes e outros dispositivos. Todos os escravos EtherCAT tipicamente dispõem de duas portas EtherCAT, tornando possíveis topologias de rede flexíveis sem necessidade de switches, hubs ou routers adicionais.
Por que a ICP DAS? EtherCAT
ICP DAS fornece serviços one‑stop para EtherCAT, cobrindo uma linha completa de produtos: master boards, controladores de movimento (EtherCAT master) e dezenas de dispositivos escravos compatíveis com múltiplas marcas. Os dispositivos master suportam atualização em tempo real de múltiplos escravos com tempo de ciclo de até 1 millisecond, permitindo aplicações de motion control para 32 eixos e múltiplos grupos de eixos mono‑eixo.
Master EtherCAT e SoftPLC
Algumas séries de masters EtherCAT da ICP DAS seguem o padrão IEC 61131 e incluem funcionalidades SoftPLC, o que facilita a integração de escravos EtherCAT de diferentes fornecedores. Para dispositivos escravos, a ICP DAS oferece módulos I/O, junction modules, conversores, gateways e módulos de controle de movimento. Essas soluções reduzem a carga do sistema e melhoram controle, precisão e eficiência produtiva.
Benefícios do EtherCAT pela ICP DAS
- Desenvolvimento simplificado: os dispositivos master EtherCAT da ICP DAS fornecem bibliotecas C completas e fáceis de usar, compatíveis com a maioria das ferramentas de programação do mercado. A API reduz significativamente o tempo de desenvolvimento, pois o integrador realiza chamadas de função específicas.
- Alta compatibilidade: os dispositivos da solução EtherCAT ICP DAS são testados com o EtherCAT Conformance Test Tool (CTT), assegurando integração com drives servo EtherCAT de terceiros sem problemas de compatibilidade.
- Distributed Clocks (DC) para sincronização de alta precisão: o mecanismo DC do EtherCAT sincroniza relógios locais em todos os dispositivos escravos, garantindo jitter do sistema dentro de 1 µs. Essa função suporta operação multi‑eixo síncrona, interrupções controladas e triggers digitais de I/O.
- Configuração simplificada: endereços de nó são atribuídos automaticamente no sistema EtherCAT, sem necessidade de tunning de rede. Diagnósticos integrados localizam erros com precisão, evitando a configuração manual de switches ou o gerenciamento complexo de endereços MAC/IP.
Aplicações: EtherCAT em cenários de alta performance
Os módulos EtherCAT da ICP DAS são adequados para aplicações que demandam rapidez, redução de cabeamento, economia de espaço e controle de movimento mono ou multi‑eixo. Exemplos práticos incluem:
- IC Test Handlers (monitoramento de testes IC)
- Sistemas de monitoramento para máquinas de revestimento a vácuo
- Linhas de produção de discos rígidos
- Sistemas de AOI multi‑eixo para linhas de montagem automotiva
- Controle remoto de continuum manipulators (manipuladores contínuos)
- Motion simulators e sistemas de simulação de movimento
Caso de uso: Continuum Manipulator
As placas multi‑eixo de controle de movimento EtherCAT da ICP DAS, como as da série ECAT‑M801, foram empregadas no controle dos atuadores multi‑eixo de manipuladores contínuos. O continuum robot, desenvolvido pelo Institute of Nuclear Energy Research (Atomic Energy Council de Taiwan), foi projetado para limpeza e desmantelamento de instalações nucleares, onde a presença humana é restrita.
Durante levantamentos em campo, equipamentos e componentes contaminados apresentam riscos radiológicos. O manipulador contínuo coleta dados de levantamento para visualização e análise, permitindo estimativa de cargas de trabalho, otimização das tarefas de desmantelamento e redução da exposição de equipes ao radioatividade.
Após a inspeção, o manipulador pode ser equipado com ferramentas para realizar o desmantelamento. O controle do robô é feito conectando os cabos aos atuadores lineares dentro da caixa de controle.
Conclusão: EtherCAT e as ofertas ICP DAS
Com mais de 30 anos de experiência na indústria de automação e know‑how de P&D, a ICP DAS continua ampliando soluções para EtherCAT. A oferta inclui soluções de motion control EtherCAT, foco em sistemas descentralizados, tempos de ciclo curtos para atualização de dados, jitter reduzido para sincronização e baixo custo de hardware. A ICP DAS mantém o compromisso de expandir linhas de produto e otimizar soluções para requisitos específicos de clientes.
