【5A文】经典倍福EtherCAT介绍及应用.doc

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1、5A版优质实用文档倍福EtherCAT介绍及应用摘要：EtherCAT–用于控制和自动化技术的以太网EtherCAT是以太网现场总线●EtherCAT是直达I/O级的实时以太网。●再也无须下挂子系统●没有网关延时●输出输出,传感器，驱动器，显示单元:所有设备位于同一个总线上。EtherCAT：更快传输速率:2x100Mbaud（全双工）刷新时间:●256开关量I/O：11µs●1000开关量I/O分布于100节点：30µs=0.03ms●200模拟量I/O（16位）：50µs,20kHz采样频率●100伺服轴（每8字节IN+OUT）：100目录EtherCAT–用于控制和自动化技术的以太网E

2、therCAT是以太网现场总线●EtherCAT是直达I/O级的实时以太网。●再也无须下挂子系统●没有网关延时●输出输出,传感器，驱动器，显示单元:所有设备位于同一个总线上。EtherCAT：更快传输速率:2x100Mbaud（全双工）刷新时间:●256开关量I/O：11µs●1000开关量I/O分布于100节点：30µs=0.03ms●200模拟量I/O（16位）：50µs,20kHz采样频率●100伺服轴（每8字节IN+OUT）：100µs=0.1ms●12000开关量I/O：350µs5A版优质实用文档5A版优质实用文档I/O和驱动使用的以太网带宽以太网帧:≥84字节（incl.pre

3、amble+IPGInterPacketGap）带宽使用比较:●每节点4字节用户数据:●polling/timeslicing:ca.2.5%●广播（master→slaves）ca.20…30%●每节点2数据位的用户数据:●EtherCAT:80…97%实用原则:以太网“飞一般”通过绝对寻址，实现最小的协议头优势:●专门针对分布式I/O的优化报文结构●完全的硬件通讯:最好的性能●若网络中只有EtherCat设备，则无须交换机●显著的诊断功能●以太网兼容的维护性能●可使用标准交换机●通过交换机:一个Mac地址可访问多达65535个节点“飞一般”的运算，节约时间数据在报文传送期间可以修改或添加

4、，而无需堆栈、缓存或分解/组合。5A版优质实用文档5A版优质实用文档每个节点最小的报文延时最佳性能EtherCAT性能：●40轴（每轴6字节输入/输出数据）●50I/O站，总共560个EtherCAT总线端子●2000数字量+200模拟量I/O,总线长度500m●EtherCAT性能:循环时间230µsat33%总线负载,报文长度77µs●比较:1个CAN帧（8字节过程数据），在总线速率500kBit/s时:250µs"慢"的控制系统同样受益现有现场总线I/O的系统结构使用EtherCAT的反应时间●反应时间明显降低–——同样的控制器性能●再也没有下挂本地I/O循环和总线扩展延时●得益于极其

5、简单的协议，系统无需专门的主站现场总线:需要在控制系统中映射●传统的现场总线系统生成一个物理的过程映像区●物理的过程映像区必须映射到逻辑过程映像区直接内存访问节约时间现场总线卡:多达30%的CPU时间用于数据复制EtherCAT:NIC是PCI总线主站,数据由DMA提供,5A版优质实用文档5A版优质实用文档直接放到PC内存:●CPU减负●更高的性能EtherCAT传送延时的测量（I）测量EtherCAT节点数据帧发出和返回之间的时间差可计算任意节点间的传送延时EtherCAT分布时钟精确同步（<<1µs!），通过分布时钟的精确调整来实现！使用SCOPEVIEW长期观察两个独立设备——300个

6、节点，节点间电缆长度120米EtherCAT是工业以太网●对TCP/IP完全透明●可使用所以英特网技术:HTTP,FTP,…●无需严格的实时能力●任何以太网设备均可连接到交换机的端口●使用标准浏览器访问WebServer●虚拟以太网交换机可路由任何以太网帧5A版优质实用文档5A版优质实用文档●可从以太网段的内部及外部路由EtherCAT布线更为灵活电信号:100baseTXandE-busE-bus:低压差信号（LVDS）符合ANSI/TIA/EIA-644用IEEE802.3ae标准EtherCAT代替PCI保护你的投资:●现有总线系统的无缝集成●过程映像区的刷新时间，经PCI（500字节

7、输入/输出数据）:400µs●过程映像区的刷新时间，经EtherCAT（1500字节输入/输出数据）:150µs●不再在控制系统（IPC或PLC）中要求占一个槽●然而却具备最大限度的扩展性EtherCAT配置容易地址:●无需要手动设置地址●地址可以自动分配●地址可保持–新加入节点后，不会改变原节点的地址拓普结构:自动拓普目标/实际对比诊断:5A版优质实用文档5A版优质实用文档精确定位诊断网络规划:性能独立于: