发布时间:2025-08-29 阅读量:1542 来源: 我爱方案网 作者: bebop
EtherCAT(以太网控制自动化技术)凭借其颠覆性的实时通信架构,已成为工业自动化领域的核心通信标准。其采用“飞读飞写”数据处理机制与分布式时钟同步技术,实现了微秒级的高精度确定性响应,彻底解决了传统工业总线在高速运动控制、多轴协同等场景中的通信瓶颈。
EtherCAT设备有两个以太网连接器,以支持简单的线路拓扑。EtherCAT网络可以支持多达65535个EtherCAT设备。这些EtherCAT设备需要特定的以太网硬件(EtherCAT MAC)支持,常用的实现方式是使用ASIC或FPGA。
不过,在支持EtherCAT和其他协议时,使用ASIC或FPGA会增加系统的成本和电路板空间。因此,也诞生了另一种解决方案,那就是直接在主控集成ESC,性能优势稳步提高。
先楫的HPM6E00系列芯片是不错的选择,HPM6E00系列是国内首款拥有德国倍福公司正式授权的EtherCAT从站控制器的高性能MCU产品,具备高性能运动控制、高实时工业以太网互联的特性,普遍适用于高性能伺服电机控制、机器人运动控制、数据传输系统和监控系统等场景。
下面我爱方案网分析师将推荐基于先楫高性能MCU HPM6E00开发的即插即用的EtherCAT伺服驱动器方案,方案源代码&原理图开源可交付,能帮助设备终端商实现国产化快速导入的需求。
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先楫HPM6E00伺服驱动器整机方案
先楫HPM6E00伺服驱动器支持单相AC~90V- AC~253V 电源供电,配合100W~750W 高响应伺服电机(电机搭配17位绝对值编码器),实现全闭环功能,电机运行安静平稳。该方案支持适配电机、支持EtherCAT总线控制,支持DI输入和DO输出,具备过流、过压、过载等保护。该方案应用于电子制造、锂电、机械手、包装、机床等行业的自动化设备,以其高性能实现快速精确的位置控制、速度控制和转矩控制,提高系统的响应速度和生产效率。
方案特点
采用先楫半导体国产高性能MCU HPM6E80
- 主频600MHz,双核,性能超过 3390 CoreMark™ 和 1710 DMIPS
- 支持TSN、千兆工业以太网,支持Beckoff(德国倍福)授权的EtherCAT
- 硬件电流环,Σ∆ 数字滤波,各种编码器接口,包括旋变解码、多摩川、BISS等
- 4个2MSPS,16位高精度 ADC
- 32路100ps高精度PWM信号
支持COE、FOE+OTA等功能
完全开源的软件,包含CiA402、三环控制的源码
配套商用和开源主站:基于HPM6800
支持多种模式:CSP\CSV\CST\PP\PV\HM
完整的位置、速度、力矩三环控制
量产级的参考方案,能帮助客户快速进行产品设计和交付
支持第三方付费定制开发
规格参数:
MCU:HPM6E80 (只使用了CPU0)
输入电压范围:AC~90V- AC~253V
额定功率:750W
额定电流:5A
额定转速:3000RPM (根据适配电机)
适配电机:5对极伺服电机
编码器:电机适配17位绝对值编码器(多摩川)
支持通讯方式:EtherCAT (支持CiA402协议)
支持功能:
支持的操作模式:CSP,CSV,CST, PP、PV
丰富的回零HM模式;
位置、速度、力矩三环控制;
上电软起动、掉电电机绕组短路等;
保护功能:过流、过压、欠压、过载、堵转、过热等
先楫HPM6P00低压脉冲伺服方案
方案基于先楫高性能MCU HPM6P00系列MCU开发,双核600MHz,1M flash,RISC-V内核,自主可控程度高,整个硬件电流执行周期仅需200ms,完全做到PWM占空比即时更新,大大提高了电流环的宽度,充分提升系统的快速响应和鲁棒性。方案支持0~72VDC输入,脉冲分频输出;支持RS485\RS232\CANFD\USB等丰富通讯方式,适用于数控机床、锂电、3C、太阳能、自动化产线、纺织等场景。
方案详细规格参数如下图:
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