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。
| 比较 | EtherCAT(RJ45) | E-Bus(模块连接) |
|---|
| 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 | EL1008 | 8 DI | 接受开关、光电等开关量信号 |
| 数字输出 | EL2008 | 8 DO | 控制指示灯、继电器、接触器等 |
| 模拟输入 | EL3004 | 4 AI | 输入电压/电流信号(如 0–10V、4–20mA) |
| 模拟输出 | EL4004 | 4 AO | 输出模拟信号,控制变频器或阀门等 |
| 热电偶 | EL3314 | 4 TC | 采集温度传感器(K型、J型等)数据 |
| RTD模块 | EL3202 | 2 RTD | 支持 PT100/PT1000 温度传感器 |
| 称重模块 | EL3356 | 1 | 接收称重传感器输出(桥式) |
| 编码器模块 | EL5151 | 1 | 支持增量编码器 AB 相输入 |
| 串口模块 | EL6001 | 1 | RS232 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 PROFIBUS、CANopen、Modbus 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 RTU 或 Modbus 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 TCP | EL6601(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:
用 EL6731 把它们“接入”到你的 EtherCAT 系统中去,统一由 TwinCAT 管控。
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。
| 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 |
| 供电方式 | 电控柜内部供电 | 多为 24V DC,现场布线供电 |
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