Face à la demande croissante d'acquisition de données et de contrôle en temps réel dans les secteurs de l'automatisation industrielle et de l'industrie 4.0, les faiblesses des systèmes d'E/S centralisés traditionnels, telles que la complexité du câblage, les coûts d'extension élevés et l'insuffisance de protection contre les interférences, sont devenues de plus en plus criantes. Récemment, EBYTE, fournisseur leader de solutions de communication pour l'IoT industriel, a officiellement lancé la série M31-U-CAT de maîtres d'E/S distribuées EtherCAT. Ce système , caractérisé par une extension modulaire, une communication en temps réel à haut débit et une protection d'isolation complète, offre une nouvelle solution économique pour les applications de mesure et de contrôle distribuées sur les sites industriels.
Présentation du produit
La série M31-U-CAT est un module esclave d'E/S distribuées compatible avec le protocole Ethernet industriel standard EtherCAT. Sa conception modulaire et extensible permet aux utilisateurs d'intégrer facilement des modules d'extension d'E/S numériques/analogiques en fonction des besoins de leur application. L'extension du système peut être réalisée sans remplacer le module maître, ce qui réduit les coûts de renouvellement du matériel et simplifie les déploiements sur site.
Ce produit prend en charge l'extension jusqu'à 16 modules d'E/S (y compris le module maître), pour une capacité d'E/S maximale de 256 points. Tous les canaux d'E/S et les alimentations bénéficient d'une conception entièrement isolée, conforme aux normes de protection CEM de niveau 3 et aux exigences de la certification CE. Il fonctionne de manière stable dans un large éventail de températures industrielles, de -40 °C à +85 °C, et convient parfaitement aux applications complexes telles que l'automatisation industrielle, les équipements intelligents et la surveillance énergétique.
Actuellement, la série comprend 3 modèles maîtres de base, qui peuvent répondre aux besoins de la plupart des scénarios généraux :
| Modèle | Configuration E/S de base | Type de sortie | Scénario d'application |
|---|---|---|---|
| M31-AFAX4440G-U-CAT | 4DI+4DO+4AI | Sortie relais | Acquisition de signaux mixtes, scénarios de mesure et de contrôle de petite et moyenne taille |
| M31-AXAX8080G-U-CAT | 8DI+8DO | Sortie relais | Points numériques denses, scénarios nécessitant une régulation de charge CA |
| M31-AXEX8080G-U-CAT | 8DI+8DO | Sortie transistor | Sortie d'impulsions haute fréquence, scénarios de contrôle à haute vitesse |
Il est également équipé de plus de 10 modules d'extension d'E/S de la série U, couvrant diverses spécifications telles que 16 DI/16 DO, 8 AI/8 AO, des quantités analogiques différentielles/simple, prenant en charge une combinaison flexible.
Caractéristiques techniques principales
Communication EtherCAT en temps réel à haut débit, forte compatibilité avec l'écosystème industriel
Adopte le protocole standard EtherCAT pour la communication, qui peut être connecté directement aux automates programmables, aux logiciels de configuration et aux ordinateurs supérieurs courants (tels que Beckhoff TwinCAT, Codesys, etc.) sans conversion de protocole supplémentaire ;
Conception à double port Ethernet 100M, prenant en charge la mise en cascade des bus, permettant la mise en réseau de plusieurs appareils sans commutateurs supplémentaires, réduisant ainsi les coûts de câblage ;
La vitesse de réponse du bus interne est de seulement 1 ms, répondant ainsi aux exigences de contrôle en temps réel au niveau de la milliseconde des scénarios industriels.
Extension modulaire libre, grande flexibilité de déploiement
Adopte une conception d'extension modulaire à enclenchement rapide, l'épissage des modules peut être effectué sans câblage supplémentaire, prenant en charge la configuration à chaud (nécessite une mise hors tension), améliorant l'efficacité d'extension/maintenance de plus de 60 % ;
Un seul maître prend en charge jusqu'à 16 modules en cascade, qui peuvent combiner de manière flexible différents types de signaux tels que DI (compatible NPN/PNP), DO (relais/transistor), AI (courant/tension, simple/différentiel), AO (courant/tension), s'adaptant aux exigences d'acquisition et de contrôle des signaux de différents scénarios.
Acquisition de haute précision, protection intégrale de la liaison et fiabilité
La résolution d'entrée analogique différentielle atteint 16 bits, avec une précision maximale de 0,1 %, prenant en charge l'acquisition de divers signaux standard industriels tels que le courant 0~20 mA/4~20 mA et la tension 0~10 V ;
Conception à isolation complète des canaux, les ports d'E/S, d'alimentation et de communication sont indépendants les uns des autres, prenant en charge de multiples protections telles que les décharges électrostatiques, les surtensions, les transitoires électriques rapides (EFT) et les connexions inversées, conformes aux normes EMC de niveau 3, résistant efficacement aux interférences électromagnétiques sur les sites industriels ;
Conception industrielle à large plage de températures : plage de températures de fonctionnement de -40 °C à +85 °C, prenant en charge deux méthodes d'installation : rail DIN / trous de vis, s'adaptant à divers scénarios d'installation tels que les armoires de commande industrielles et les équipements extérieurs.
Configuration fonctionnelle flexible, réponse aux pannes personnalisable
Prise en charge des paramètres de canal personnalisés via l'interface de configuration Type-C : temps de filtrage DI (1~65535 ms), plage d'échantillonnage AI, état de sortie de défaut DO/AO, etc., s'adaptant aux exigences fonctionnelles de différents scénarios ;
Prise en charge de la configuration de sortie de défaut hors ligne : état de sortie personnalisé (valeur de sécurité de maintien/prédéfinie) en cas d’interruption de la communication, améliorant ainsi la sécurité d’exploitation du site industriel ;
L'indication d'état par LED sur l'ensemble des canaux, le fonctionnement de l'équipement, la communication et l'état des E/S sont clairement visibles en un coup d'œil, et l'efficacité du dépannage sur site est grandement améliorée.
Scénarios d'application typiques
The high real-time, high reliability and easy expansion features of the M31-U-CAT series make it widely applicable to the following industrial scenarios:
Smart manufacturing production lines: Used for production line sensor data acquisition and actuator control, cooperating with EtherCAT master to realize production line automation control;
Intelligent logistics/warehousing: Connecting sensors and actuators of AGVs, conveyor lines, and sorting equipment to realize fast response control of distributed points;
Energy/power monitoring: Collecting analog data such as voltage, current and temperature of power distribution cabinets, photovoltaic inverters and wind power equipment to realize remote status monitoring;
Intelligent equipment/robots: As an external I/O expansion module for robotic arms, AGVs and special robots, flexibly expanding signal acquisition and control points;
Municipal/environmental monitoring: Deployed at distributed monitoring sites, collecting environmental data such as water quality, temperature, humidity and pressure, and transmitting back to the main control system through EtherCAT bus.
Comparative Analysis with Similar Products
| Comparison Dimension | EBYTE M31-U-CAT | Traditional Integrated I/O Module | Similar Imported EtherCAT I/O Module |
|---|---|---|---|
| Expansion Capability | Supports free combination of 16 modules, maximum 256 points | Fixed points, no expansion | Most support expansion, limited module selection |
| Sampling Accuracy | Differential AI 0.1% accuracy, 16-bit resolution | Most single-ended acquisition, accuracy around 0.5% | Equal accuracy level |
| Protection Level | EMC Level 3, full channel isolation | No isolation/partial isolation, EMC Level 2 | EMC Level 3, full channel isolation |
| System Access | Standard EtherCAT protocol, provides XML configuration file, no secondary development required for docking with mainstream software such as TwinCAT | Mostly private protocols, require additional gateway conversion | Standard protocol, good adaptability of configuration files |
| Deployment Cost | Modular on-demand procurement, single point cost reduced by 30%~40% | Cost waste when points are redundant | Single point cost is 2~3 times that of M31 series |
| Delivery Cycle | Domestic spot supply, delivery cycle 1~3 days | Produced on demand, cycle 1~2 weeks | Import stocking cycle 4~8 weeks |
Compared with traditional integrated I/O, the modular design of the M31 series avoids redundant point waste, and the later expansion cost is lower; compared with similar imported products, under the premise of equivalent performance, the cost advantage is obvious, and localized technical support and supply response speed are more suitable for the needs of domestic industrial customers.
Foire aux questions (FAQ)
Q1 : Comment connecter la série M31-U-CAT au système Beckhoff TwinCAT ?
R : Le produit est fourni avec un fichier de configuration XML ESI. Il suffit de copier le fichier dans le C:TwinCAT.1ConfigIoEtherCATIndiquez
le chemin d'accès dans le répertoire d'installation de TwinCAT, puis
scannez le périphérique avec TwinCAT pour l'identifier automatiquement.
Aucun développement supplémentaire n'est requis et la configuration
d'accès peut être effectuée en seulement 5 minutes.
Q2 : Les modules d'extension prennent-ils en charge le remplacement à chaud ?
A : Les modules d'extension sont remplaçables à chaud même hors tension. Une fois le raccordement terminé, mettez l'appareil sous tension : les modules seront automatiquement reconnus sans configuration manuelle. Ne branchez ni ne débranchez les modules lorsque l'appareil est sous tension , sous peine d'endommager l'équipement.
Q3 : Les canaux DI prennent-ils en charge les capteurs NPN et PNP ?
A: Yes, all DI channels are compatible with both NPN and PNP input types, no hardware jumper switching is required, and both types of sensors can be directly connected. The input voltage range supports DC 10~28V.
Q4: What is the accuracy of analog acquisition?
A: The accuracy of differential analog input (AI) is ±0.1%, and the accuracy of single-ended analog input is ±0.3%, which can meet the acquisition needs of most industrial scenarios.
Q5: How to handle the status of the output channel when communication is interrupted?
A : Les utilisateurs peuvent personnaliser la stratégie de sortie de défaut via le logiciel de l'ordinateur hôte : les canaux DO peuvent choisir de maintenir l'état actuel, de désactiver la sortie ou de l'activer ; les canaux AO peuvent choisir de maintenir la dernière valeur valide ou de produire une valeur de sécurité prédéfinie pour garantir la sécurité des équipements sur site.
