EtherCAT 如何工作?

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据 EtherCAT 技术组称,EtherCAT 是一种高性能、低成本、易于使用的工业以太网技术,具有灵活的拓扑结构。 EtherCAT 是指控制自动化技术的以太网。 顾名思义,这项技术的重点是自动化流程。 常规以太网不适合这些应用的原因有很多,但最主要的原因是速度。 要了解 EtherCAT 的速度从何而来,我们必须首先了解它是如何工作的。

它是如何操作呢?

EtherCAT 使用主/从配置,其中只允许主节点在段内发送数据帧(这确保实时操作并避免延迟)。 当主节点发送数据帧时,它以流束的形式通过每个连接的节点。 每个从节点仅从帧中读取寻址到它的数据,并插入自己的数据,同时帧继续向前移动到下一个节点。 然后段中的最后一个节点将帧和每个从节点写入的所有数据一起发送回主节点。

EtherCAT 的优势

性能

EtherCAT 是市场上最快的以太网技术。 此外,它以纳秒精度同步时钟。 快速的反应时间减少了工艺步骤之间转换期间的等待时间,显着提高了应用效率。 最后,与其他总线系统相比,EtherCAT 系统架构通常可以将 CPU 上的负载最小化 25 – 30%。

灵活的拓扑

EtherCAT 使用全双工层,当检测到特定节点有开放端口时,它会自动将数据帧返回给主节点。 这允许拓扑中有多个选项(星形、树形、线形、总线、环形)。

便宜

与传统现场总线系统相比,EtherCAT 以相似甚至更低的价格提供工业以太网的功能。 主设备所需的唯一硬件是以太网端口。 使用 EtherCAT 时,网络不需要交换机,因此您可以节省购买和配置所述系统的费用。

冗余

使用环形拓扑时,由于主节点在第二个端口和第一个端口中连接了节点,如果网络中的链路出现故障,数据流将返回主节点并从另一端传到未决节点。 这提供了一种冗余效果,即使网络链接出现故障,您也始终连接到所有节点。