MotionnetとEtherCATを比較してみた。

比較1.モーション制御

Motionnet:モーションエンジン内蔵で簡単
EtherCAT :モーションエンジンを開発する必要あり

Motionnetは、
モーション制御用コアが入ったLSI:G9103をオリジナルな通信プロトコルによってネットワーク接続した構成になっています。
ハードウェアによって安定的に実行するモーション・エンジンがあらかじめ内蔵されており、Ptp、直線補間、円弧補間、プリレジスタを使った連続制御など最大64軸の制御ができます。

EtherCATは、
ネットワークだけなので、モーション・エンジンを自ら開発しなければならず、
ソフトウェアで開発するとなると複雑なプログラム開発、CPU・OSの実行速度、バグへの心配など多くの負担がかかります。

比較2.応答時間

I/O制御

Motionnet:1056点までなら高速
EtherCAT :点数が増えても一定速度

Motionnetは、32点単位を15.1μsで応答します。
EtherCATで制御可能な一般的PLCは、通信周期は500μsの一定速度です。
500μsで65,535局にある膨大なI/Oを応答できます。

右の比較表をご覧いただくと、
接続するI/Oが、1056点以下ならMotionnetの方が応答時間が速いという結果となりました。
ピンクの範囲内は、Motionnetが優位。

モーション制御

Motionnet:17軸までなら高速
EtherCAT :軸数が増えても一定速度

最大64軸制御が可能なMotionnetを使用し、Ptp、直線補間、円弧補間、プリレジスタを使った連続制御などの動作を行った結果、応答時間の最大は1800μsでした。
EtherCATに制御可能な一般的PLCでは、通信周期500μsで64軸を動作させることができます。

右の比較表をご覧いただくと、
モーター軸数が、17軸以下ならMotionnetの方が応答時間が速いという結果となりました。
それ以上の軸数を制御する場合は、EtherCATが優位です。
 

比較3.導入、立ち上げのしやすさ

Motionnet:取扱説明書を読めば分かる。ライセンスフリー
EtherCAT :多数の規格書。ライセンス購入必要

Motionnetは、
各LSIを接続し取り扱い説明書に従った開発をしていけば、期待通りの結果が得られます。
技術的、経済的なハードルは圧倒的にMotionnetが低いと言えます。

EtherCATは、
たくさんの規格書を読まなければならず、さらに初期のライセンス購入から1台あたりのロイヤリティの支払いも必要となります。
 

比較4.コストパフォーマンス

Motionnet:オールインワン
EtherCAT :別途FPGAが必要

Motionnetは、
モーション制御専用LSI:G9103には、ネットワークIP、モーション・エンジンIPがオールインワンで内蔵されています。

EtherCATは、
ローカルボードには、CPU、メモリー、EtherCAT_IP、自作開発モーション・エンジンソフトを入れたFPGAを用意する必要があります。
高速な処理時間(DC同期時間(Distributed Clocks)125μsなど)に対応する場合には、高価なFPGAが必要です。
またFPGAの安定的な入手も考慮しなければいけません。

まとめ

以上、MotionnetとEtherCATを4つのポイントで比べてみました。

Motionnetは、
手軽に、低コストで導入でき、小~中規模のネットワークでしたらEtherCATより応答速度は速いです。

EtherCATは、
導入は大変ですが、大規模ネットワークに於いてパフォーマンスが発揮されます。


おなじフィールドバスですが、MotionnetとEtherCATの特長は一長一短。
お客様のご利用シーンに合わせて、最適なネットワークをご検討いただくのがよいかと思います。

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