beckhoff 硬件i/o

EtherCAT 系统中,E-Bus(EtherCAT Bus) 是一个非常关键但也容易混淆的术语。下面我来给你清晰地解释一下它到底是什么?

E-Bus 是 EtherCAT 模块之间通过背板连接的通信总线,用于传输 EtherCAT 信号、电源、时钟等数据。

你可能见过这种接头形式的模块(比如 Beckhoff 的模块):

  • 前面是 RJ45(网线)口:用于接入/输出标准 EtherCAT 信号。
  • 模块侧边(卡扣/插槽)相连:这部分其实就是通过 E-Bus 把多个模块连接在一起。

假设你在使用 Beckhoff 的模块,比如:

nginx复制编辑EK1100 + EL1008 + EL2008
  • EK1100 是 EtherCAT 总线耦合器
  • EL1008, EL2008 是 I/O 模块

它们之间通过卡槽连接,不用网线对接,这时候使用的总线就是 E-Bus,信号由 EK1100 接收后,经由 E-Bus 分发给后续模块。

EK1100+EL1008+EL2008

比较EtherCAT(RJ45)E-Bus(模块连接)
接口类型网线模块侧边连接器
使用场景远程设备连接本地模块组装
传输内容同步 EtherCAT 数据同上
常见模块CX, EK, BK 系列EL, EP 系列模块

常见模块举例(以 Beckhoff 为主)

类别型号示例通道数功能说明
数字输入EL10088 DI接受开关、光电等开关量信号
数字输出EL20088 DO控制指示灯、继电器、接触器等
模拟输入EL30044 AI输入电压/电流信号(如 0–10V、4–20mA)
模拟输出EL40044 AO输出模拟信号,控制变频器或阀门等
热电偶EL33144 TC采集温度传感器(K型、J型等)数据
RTD模块EL32022 RTD支持 PT100/PT1000 温度传感器
称重模块EL33561接收称重传感器输出(桥式)
编码器模块EL51511支持增量编码器 AB 相输入
串口模块EL60011RS232 通信接口
总线耦合器EK1100将 EtherCAT 网口转换为 E-Bus 背板模块

EtherCAT 现场总线系统是完全可以连接其他现场总线系统的,比如 PROFIBUSCANopenModbus 等,但需要通过网关模块或主站模块来实现协议转换和桥接

连接 PROFIBUS 系统

✅ 使用 Beckhoff 的 EL6731 模块:

  • EL6731 是 EtherCAT 到 PROFIBUS-DP 的主站网关(Master)
  • 可以把 PROFIBUS 从站(如西门子设备)接入到 EtherCAT 网络中

🔁 方向:EtherCAT 主站 → PROFIBUS 从站

💡 如果你是 PROFIBUS 主站,想接 EtherCAT 从站,反过来就需要其他厂商的 PROFIBUS 主站转 EtherCAT 的网关,比如 HMS Anybus 系列。


🔌 2. 连接 CANopen 系统

✅ 使用 Beckhoff 的 EL6751 模块:

  • EL6751 是 EtherCAT → CANopen 的主站网关
  • 可以挂接 CANopen 协议的从站设备(比如一些运动控制器、传感器)

🔁 方向:EtherCAT 主站 → CANopen 从站


🔌 3. 连接 Modbus RTUModbus TCP

协议模块说明
Modbus RTU(串口)EL6021 / EL6070通过 RS485 串口连接 Modbus RTU 从站
Modbus TCPEL6601(TCP/IP 接口)可搭配 TwinCAT Modbus TCP 软件驱动

🧠 举个例子:

你有一个 Beckhoff 控制系统,使用 EtherCAT 模块采集 I/O,但车间里还有几台旧设备使用 PROFIBUS,总不能全换吧?

✅ 解决方案:
EL6731 把它们“接入”到你的 EtherCAT 系统中去,统一由 TwinCAT 管控。

端子盒 VS 端子模块

端子模块(Terminal):用于电控柜内,通过 E-Bus 插接在总线耦合器(如 EK1100)后。
端子盒(Box):用于电控柜外,工业现场分布安装,直接通过网线传输 EtherCAT 信号,防护等级高。

项目端子模块(Terminal)端子盒(Box)
结构形式狭长型模块,DIN 导轨安装封装成一体盒子,现场安装
常见型号ELxxxx 系列(Beckhoff)EPxxxx 系列(Beckhoff)
连接方式背部通过 E-Bus 卡接通过 M12/网线 接口连接 EtherCAT
防护等级通常是 IP20一般是 IP67,防水防尘防震
应用位置控制柜内部控制柜外部,靠近设备现场
供电方式电控柜内部供电多为 24V DC,现场布线供电
安装方式DIN 导轨螺丝/夹具固定在设备框架
适合场景集中式布线分布式布线、恶劣工业环境

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