機器人內(nèi)部的控制總線KCB和系統(tǒng)總線KSB

KCB總線：基于 EtherCat 的驅(qū)動總線，循環(huán)時間125 微秒，F(xiàn)SOE （ F ail S afe O verE therCat）網(wǎng)絡(luò)安全校驗。

KSB總線：基于 EtherCat 的總線，循環(huán)時間 1 毫秒，F(xiàn)SOE （F ail Safe O ver E therCat）網(wǎng)絡(luò)安全校驗。

那么EtherCat又是怎樣的網(wǎng)絡(luò)呢？

EtherCAT（以太網(wǎng)控制自動化技術(shù)）是一個開放架構(gòu)，以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其名稱的CAT為控制自動化技術(shù)（ControlAutomationTechnology）字首的縮寫。EtherCAT是確定性的工業(yè)以太網(wǎng)，最早是由德國的Beckhoff公司研發(fā)。

EtherCAT（Ethernet for Control AutomationTechnology）是一種基于以太網(wǎng)的開發(fā)構(gòu)架的實時工業(yè)現(xiàn)場總線通訊協(xié)議，它于2003年被引入市場，于2007年成為國際標準，并于2014年成為中國國家標準。EtherCAT的出現(xiàn)為系統(tǒng)的實時性能和拓撲的靈活性樹立了新的標準。

? 1）EtherCAT是最快的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)之一，同時它提供納秒級精確同步。相對于設(shè)置了相同循環(huán)時間的其他總線系統(tǒng)，EtherCAT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通常能減少25%-30%的CPU負載。

? 2）EtherCAT在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)方面沒有任何限制，最多65535個節(jié)點可以組成線型、總線型、樹型、星型或者任意組合的拓撲結(jié)構(gòu)。

? 3）相對于傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，EtherCAT節(jié)點地址可被自動設(shè)置，無需網(wǎng)絡(luò)調(diào)試，集成的診斷信息可以精確定位到錯誤。同時無需配置交換機，無需處理復(fù)雜的MAC或者IP地址。

? 4）EtherCAT主站設(shè)備無需特殊插卡，從站設(shè)備使用可以由多個供應(yīng)商提供的高集成度、低成本的芯片。

? 5）利用分布時鐘的精確校準EtherCAT提供了有效的同步解決方案，在EtherCAT中，數(shù)據(jù)交換完全基于純粹的硬件設(shè)備。由于通訊利用了邏輯環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和全雙工快速以太網(wǎng)而又有實際環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，“主站時鐘”可以簡單而精確地確定對每個“從站時鐘”的運行補償，反之亦然。分布時鐘基于該值進行調(diào)整，這意味著它可以在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)提供信號抖動很小、非常精確的時鐘。

EtherCATUDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）可以將EtherCAT協(xié)議封裝為UDP/IP數(shù)據(jù)報文，這就意味著，任何以太網(wǎng)協(xié)議堆棧的控制均可編址到EtherCAT系統(tǒng)中，甚至還可以通過路由器使通訊跨接到其他子網(wǎng)。

EtherCAT的協(xié)議有：

?EtherCAT實現(xiàn)以太網(wǎng)（EoE）

?EtherCAT實現(xiàn)文件存取（FoE）

?EtherCAT實現(xiàn)安全性（FSoE） 用于安全檢測，安全驗證。

EtherCAT是以太網(wǎng)現(xiàn)場總線但它使用地址號分配而不是PN網(wǎng)絡(luò)所使用IP地址和名稱。

EtherCAT站點分配

PN網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備分配

因此實際上他們是不可能互換的，所以機器人內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和機器人附屬設(shè)備組態(tài)網(wǎng)絡(luò)是不可能出錯的保證了機器人網(wǎng)絡(luò)安全。

在國外除了KUKA也有人運用EtherCAT網(wǎng)絡(luò)和PC制作了工業(yè)機器人也是強人！

EtherCAT故障狀態(tài)顯示：

windows系統(tǒng)啟動故障,內(nèi)部KCB總線和KSB總線同時出現(xiàn)總線故障.

KCB控制總線故障,包括: KPP ,KSP,RDC 連線故障

KUKA內(nèi)部Ethercat總線的診斷：

通過診斷顯示器對Ethercat 內(nèi)部總線狀態(tài)進行檢查。

下圖為內(nèi)部總線正常時的狀態(tài)：

下圖為內(nèi)部總線KCB斷網(wǎng)時的狀態(tài)：