Как работает EtherCAT

Принцип работы EtherCAT основан на стандартной технологии Ethernet, но он использует уникальный метод связи, который преодолевает системные ограничения других решений Ethernet и делает передачу данных более эффективной. В сети EtherCAT данные передаются через кольцевую или линейную сетевую структуру. Каждое подчиненное устройство считывает необходимые ему данные, а затем немедленно передает пакет данных следующему подчиненному устройству. Этот процесс называется «обработкой на лету».

Технические подробности

Формат кадра: EtherCAT использует структуру кадра Ethernet, но для передачи данных использует специальный метод инкапсуляции внутри кадра.

Архитектура «главный-подчиненный». Сеть EtherCAT управляется главным устройством, которое отвечает за инициирование связи и обработку всего обмена данными.

Обмен данными: Обмен данными осуществляется через одно или несколько логических колец. Каждая подчиненная станция считывает или записывает данные из кадра по своему собственному адресу.

Распределенные часы: EtherCAT поддерживает распределенные часы — механизм синхронизации, используемый для синхронизации времени между всеми устройствами в сети.

Диагностические функции: диагностические возможности EtherCAT значительно превосходят традиционный Ethernet. Необходимая диагностическая информация может быть предоставлена ​​коммуникационным чипом EtherCAT (ESC) непосредственно в аппаратных или программных функциях, при этом ведомое устройство не требует специальных функций расширения.

Ключевые особенности EtherCAT

①Высокоскоростная связь

EtherCAT способен обеспечивать очень высокую скорость передачи данных, обычно используя скорость Ethernet 100 Мбит/с или 1 Гбит/с.

②Эффективная обработка данных

Пакеты данных обрабатываются сразу после прохождения через каждый узел, не дожидаясь получения всего кадра данных. Поскольку отправленные и полученные кадры Ethernet сжимают большой объем данных устройства, эффективная скорость передачи данных может достигать более 90%. Благодаря своему уникальному механизму связи EtherCAT может достигать чрезвычайно низких задержек связи, обычно на уровне микросекунд.

③Производительность сети

EtherCAT повышает производительность сети. Благодаря интеграции подчиненного оборудования и прямому доступу к памяти ведущего сетевого контроллера вся обработка протокола реализуется аппаратно, полностью независимо от операционной системы реального времени, производительности ЦП или программного обеспечения стека протоколов. Метод реализации. Время обновления для 1000 входов/выходов составляет всего 30 мкс (включая время цикла ввода/вывода). Один кадр Ethernet может обменивать до 1486 байт данных процесса, что эквивалентно почти 12 000 цифровых входов и выходов, а передача этих данных занимает всего 300 мкс.

④Точность синхронизации и производительность в реальном времени

EtherCAT поддерживает очень точную синхронизацию устройств, что важно для приложений, требующих точного управления, например управления движением. EtherCAT может удовлетворить требования промышленной автоматизации в режиме реального времени и выполнить обмен данными за определенное время.

⑤Гибкая топология

EtherCAT поддерживает различные сетевые топологии, включая линейную, древовидную, звездообразную или любую их комбинацию, гибкую топологию. EtherCAT имеет упрощенную структуру сети, не требующую использования коммутаторов или концентраторов, а узлы можно подключать напрямую последовательно. Сеть EtherCAT может поддерживать до 65 535 узлов, при этом пропускная способность сети практически не ограничена.

⑥ Низкая стоимость и простота обслуживания.

Поскольку EtherCAT может работать на стандартном оборудовании Ethernet, общая стоимость системы может быть снижена. Эффективность и время ввода в эксплуатацию системы полевой шины в решающей степени зависят от диагностических возможностей. Диагностика и обслуживание сетей EtherCAT относительно просты, что позволяет быстро устранять неполадки и помогает сократить время простоев.

Для более подробной информации о продукции и информации посетите наш официальный сайт:

https://www.ru-ebyte.com