|
|
|
EtherCAT
EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology)
EtherCAT協(xié)議數(shù)據(jù)直接使用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀傳輸,數(shù)據(jù)幀類型為0x88A4，采用主從結(jié)構(gòu)，和IP協(xié)議處于一個(gè)級(jí)別（IP協(xié)議以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀類型為0x0800） ，當(dāng)然在需要路由的情況下可以借用IP/UDP。
在EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)資料幀通過EtherCAT節(jié)點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)會(huì)復(fù)制資料，再傳送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)識(shí)別對(duì)應(yīng)此節(jié)點(diǎn)的資料，則會(huì)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理，若節(jié)點(diǎn)需要送出資料，也會(huì)在傳送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的資料中插入要送出的資料[2] 。每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收及傳送資料的時(shí)間少于1微秒，一般而言只用一個(gè)幀的資料就可以供所有的網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)傳送及接收資料。此處有EtherCAT網(wǎng)絡(luò)傳送原理的動(dòng)畫。
EtherCAT的周期時(shí)間短，是因從站的微處理器不需處理以太網(wǎng)的封包。所有程序資料都是由從站控制器的硬件來處理。此特性再配合EtherCAT的機(jī)能原理，使得EtherCAT可以成為高性能的分散式I/O系統(tǒng)：包含一千個(gè)分散式數(shù)位輸入/輸出的程序資料交換只需30us[2]，相當(dāng)于在100Mbit/s的以太網(wǎng)傳輸125個(gè)字節(jié)的資料。讀寫一百個(gè)伺服軸的系統(tǒng)可以以10 kHz的速率更新，一般的更新速率約為1–30 kHz，但也可以使用較低的更新速率，以避免太頻繁的直接內(nèi)存存取影響主站個(gè)人電腦的運(yùn)作。
EtherCAT主站可以用軟件，在標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)媒體接入控制器中實(shí)現(xiàn)。許多供應(yīng)商有提供在不同操作系統(tǒng)下的程式碼，也有許多開源軟件或共享軟件。EtherCAT從站需要特殊的EtherCAT從站控制器，才能實(shí)現(xiàn)飛速傳輸（processing on the fly）的技術(shù)。EtherCAT從站控制器可以用FPGA來實(shí)現(xiàn)，且已有現(xiàn)成的代碼，此控制器也可以用ASIC來實(shí)現(xiàn)。
EtherCAT不需要通過交換機(jī)就可以建立通訊，因而產(chǎn)生一個(gè)純粹的EtherCAT系統(tǒng)。
EtherCAT技術(shù)突破了其他以太網(wǎng)解決方案的系統(tǒng)限制：通過該項(xiàng)技術(shù)，無(wú)需接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，將其解碼，之后再將過程數(shù)據(jù)復(fù)制到各個(gè)設(shè)備。EtherCAT從站設(shè)備在報(bào)文經(jīng)過其節(jié)點(diǎn)時(shí)讀取相應(yīng)的編址數(shù)據(jù)，同樣，輸入數(shù)據(jù)也是在報(bào)文經(jīng)過時(shí)插入至報(bào)文中（參見圖2）。整個(gè)過程中，報(bào)文只有幾納秒的時(shí)間延遲。
圖 2: 過程數(shù)據(jù)插入至報(bào)文中
由于發(fā)送和接收的以太網(wǎng)幀壓縮了大量的設(shè)備數(shù)據(jù)，所以有效數(shù)據(jù)率可達(dá)90%以上。100 Mb/s TX的全雙工特性完全得以利用，因此，有效數(shù)據(jù)率可 大于100 Mb/s（即大于2 x 100 Mb/s的90%）
EtherCAT UDP
符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議無(wú)需附加任何總線即可訪問各個(gè)設(shè)備。
靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：線型、樹型或星型拓?fù)?/font>
同時(shí)并存的多個(gè)設(shè)備行規(guī)和協(xié)議
EtherCAT實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)(EoE)
|
|
QQ好友和群
QQ空間
騰訊微博
騰訊朋友
收藏
淘帖
頂
踩
