BECKHOFF(倍福自动化)是全球工业自动化领域的企业,以创新的
基于 PC 的控制技术和
开放式自动化系统著称。公司成立于 1980 年,总部位于德国威尔市,业务覆盖 70 多个国家,2023 年全球销售额达 17.5 亿欧元,员工超过 5500 人,其中研发工程师占比近 40%。
核心技术与产品
- EtherCAT 实时以太网
作为 BECKHOFF 的标志性技术,EtherCAT 于 2003 年推出,通过 “飞读飞写”(On-the-Fly)机制实现纳秒级数据处理,1000 个 I/O 点的通信周期仅需 30 微秒,支持 100 轴同步控制,抖动低于 1 微秒。该技术已成为国际标准(GB/T 31230-2014),全球部署节点超 8800 万个。
- TwinCAT 自动化软件平台
TwinCAT 集成 PLC、运动控制、HMI、机器人控制等功能,支持 IEC 61131-3、C++、Python 等多语言开发。其*新版本 TwinCAT 3 引入 AI 和机器学习模块,可实现预测性维护、工艺优化等智能化应用。2025 年推出的 TwinCAT PLC++ 进一步提升开发效率,运行速度较传统 PLC 提升 5 倍。
- 模块化硬件生态
- 工业 PC:从紧凑型嵌入式控制器(如 CX 系列)到高性能机架式工控机,支持多核 CPU 和边缘计算。
- I/O 系统:EL/EP 系列端子模块覆盖 100 余种信号类型,宽度仅 5-12mm,支持 IP20 至 IP67 防护等级。
- 驱动技术:AX8000 伺服驱动器支持单电缆技术(OCT),AM8000 电机集成绝对值编码器。
- 无控制柜方案:MX-System 将控制器、I/O、电源等集成于 IP67 防护模块,节省 50% 安装空间。
行业应用与市场地位
BECKHOFF 的解决方案广泛应用于
半导体制造(如光刻机同步控制)、
新能源(风电控制系统市占率超 50%)、
汽车工业(电池生产线实时监控)、
包装机械(电子凸轮同步)等领域。在全球工业 PC 市场,其份额仅次于研华,位居第二。
战略与可持续发展
- 工业 4.0 与数字化转型:通过 TwinCAT IoT 和 OPC UA 协议实现设备联网,支持数字孪生和云平台集成。
- 绿色技术:风电控制器优化能源转换效率,MX-System 减少控制柜能耗,2023 年公司碳排放实现中和。
企业价值观
BECKHOFF 以 “工程师拯救世界” 为核心理念,强调技术创新与社会责任的结合。其家庭式企业文化和全球化服务网络(41 家子公司、75 + 代表处)保障了客户支持的及时性。
未来展望
2025 年,BECKHOFF 将重点推广
XPlanar 平面磁悬浮系统(支持任意轨迹输送)、
TwinCAT Vision 视觉集成方案,并深化 AI 在工业场景的应用,如 TwinCAT Chat 通过大语言模型简化编程流程
BECKHOFF 模块 EL9011 详细介绍
一、核心功能与技术定位
EL9011 是 BECKHOFF
EtherCAT 端子模块的核心组件,属于
母线端盖(Bus End Cover) 类型,其核心功能为:
- 电气隔离与保护
- 覆盖 EtherCAT 端子模块的 E-Bus 触点(即通信总线),防止灰尘、异物进入导致短路或信号干扰。
- 提供 机械固定,确保端子模块在振动环境中保持稳定(符合 EN 60068-2-6/27 振动标准)。
- 系统完整性保障
- 必须安装在 EtherCAT 端子块的 右端,作为物理和电气上的终端节点,避免信号反射(类似以太网终端电阻的作用)。
- 与 EL 系列端子模块颜色匹配(默认灰色),便于快速识别系统边界。
二、技术参数与设计细节
参数 |
规格 |
尺寸 |
宽度 5mm(对齐后),高度 100mm,深度 34mm,重量约 8g。 |
工作温度 |
-25℃ 至 +60℃(运行),-40℃ 至 +85℃(存储)。 |
防护等级 |
IP20(适用于控制柜内环境)。 |
认证 |
CE、UL、ATEX(II 3G Ex nA IIC T4 Gc)、IECEx(Ex na IIC T4 Gc)。 |
兼容性 |
支持与 EL 系列所有端子模块(如 EL3062 模拟量输入、EL2809 数字量输出)并排安装。 |
安装方式 |
直接卡扣在 DIN 导轨上的 EtherCAT 端子右侧,无需工具。 |
三、应用场景与系统协同
- 工业自动化
- 机器人控制:在库卡机器人 I/O 系统中,EL9011 作为总线末端模块,与 EK1100 总线耦合器、EL1809 输入端子、EL2809 输出端子配合,构建完整的 EtherCAT 网络。
- 机床与产线:用于数控机床的分布式 I/O 系统,确保高速通信的稳定性(如 EL9011 与 EL9100 电源馈电端子协同,支持高电流负载)。
- 能源与轨道交通
- 风电设备:在风力发电机的变桨系统中,EL9011 保护通信总线免受恶劣环境影响(如 EL3632 振动采集卡与 EL9011 组合,用于设备状态监测)。
- 轨道交通:符合 EN 50155 标准,适用于地铁、高铁的车载控制系统(如信号采集模块的末端保护)。
- 楼宇自动化
- HVAC 系统:与 EL3104 温度传感器模块配合,构建智能温控网络,EL9011 确保通信链路的可靠性。
四、兼容性与替代方案
- 协同模块
- 电源模块:EL9100(24V DC 馈电)、EL9190(230V AC/DC 馈电),用于扩展系统供电能力。
- 隔离模块:EL9080 分离端子,允许在同一总线中使用不同电压(如 24V DC 和 230V AC)。
- 替代型号
- EL9012:与 EL9011 功能相同,但额外覆盖 电源触点,适用于需要同时保护通信和供电线路的场景。
- EL9011 变体:部分供应商提供定制化颜色(如橙色),用于特殊标识需求。
五、安装与维护
- 安装步骤
- 将 EL9011 直接卡扣在 EtherCAT 端子块的 *右端,确保与相邻模块紧密贴合。
- 无需配置地址或参数,即插即用。
- 维护建议
- 定期检查:清洁端子触点,确保无氧化或松动(建议每季度一次)。
- 故障排查:若系统通信异常,检查 EL9011 是否安装到位,或尝试更换新模块。
六、价格与采购
- 参考价格:约 95 元人民币(单模块),批量采购或特殊认证型号(如 ATEX 防爆)价格可能上浮至 6666 元。
- 采购渠道:
- 授权经销商:上海以弗仑机电、厦门海通华业等提供现货。
- 官方支持:BECKHOFF 官网可查询全球分销商网络,或通过 400 客服热线咨询。
七、技术趋势与创新
- EtherCAT G 扩展
- EL9011 兼容 EtherCAT G(1Gbps/10Gbps 速率),支持未来高速通信需求。
- 智能化诊断
- 与 TwinCAT 自动化平台结合,可通过 过程映像 实时监测总线状态(如 EL9110 带诊断功能的电源模块)。
总结
EL9011 作为 EtherCAT 系统的
“末端守护者”,虽体积小巧(5mm 宽度),却在确保通信可靠性、系统完整性方面扮演关键角色。其
即插即用 特性与广泛的兼容性,使其成为工业自动化、能源、轨道交通等领域的标准配置。若需进一步扩展功能,可搭配 EL9012(电源触点保护)或 EL9080(电压隔离)使用,满足复杂场景需求。
BECKHOFF(倍福)部分产品型号
一、核心产品线与典型型号
1. EtherCAT 端子模块(EL 系列)
作为 BECKHOFF 的标志性产品,EL 系列支持纳秒级同步通信,覆盖 100 余种信号类型,宽度仅 5-12mm,防护等级 IP20。其型号命名规则为:
EL [功能代码][通道数][扩展参数],例如:
- 数字量输入:
- EL1008:8 通道 24V DC 输入,带去抖动功能(工业标准型号)。
- EL1262:2 通道超采样数字输入,支持 μs 级边沿检测。
- 模拟量输出:
- EL4002:2 通道 ±10V/20mA 输出,16 位分辨率。
- EL4012:4 通道 ±10V/20mA 输出,支持热插拔。
- 特殊功能:
- EL3742:2 通道 SSI 绝对值编码器接口,支持多圈计数。
- EL3204:4 通道 PT100 温度输入,带冷端补偿2。
- 端接模块:
- EL9011:EtherCAT 链路终端模块,覆盖 E-bus 触点。
2. Profinet 端子模块(EP 系列)
EP 系列兼容 Profinet RT/IRT 协议,适用于混合网络架构,型号如:
- EP9128:8 通道 M8 接口数字量输入输出,IP67 防护。
- EP9208:8 通道 M12 接口电源分配模块,支持电流监测。
3. 安全模块(ELX 系列)
ELX 系列集成本质安全与功能安全,通过 ATEX/IECEx 认证,型号如:
- ELX2008:8 通道数字量输入,危险区 0/20 区适用。
- ELX3152:2 通道模拟量输入,支持 SIL 2 安全等级。
4. 测量模块(ELM 系列)
ELM 系列提供高精度测量,适用于测试台与过程控制:
- ELM3142:2 通道应变片输入,10kSps 采样率。
- ELM3344:4 通道热电偶输入,支持冷端补偿。
5. 通信模块(EK 系列)
EK 系列实现协议转换与网络扩展:
- EK1100:EtherCAT 耦合器,100Mbps 带宽。
- EK1400:EtherCAT P 耦合器,支持 PoE 供电。
6. 无控制柜系统(MX-System)
MX-System 将控制器、I/O、电源集成于 IP67 模块,型号如:
- MX-System 电源模块:MX100(48V/40A)、MX200(48V/80A)。
- MX-System 驱动模块:支持 AM8000 伺服电机与 XTS 磁驱系统。
7. 伺服驱动器(AX 系列)
AX 系列支持单电缆技术(OCT),型号如:
- AX5000:紧凑型单轴驱动器,功率范围 0.5-20kW。
- AX8000:多轴系统,支持 4 轴同步控制。