02. ethercat技术介绍

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1、工业以太网现场总线02.07.2013EtherCAT–以太网现场总线EtherCAT:•EtherCAT一网到底，协议处理直达I/O层-速度更快•无需任何下层子总线-同步性•无网关延迟-工业以太网-灵活性•单一系统即可涵盖所有设备：-应用简单输入输出，传感器，执行器，驱动，显示….-成本低廉-实施轻松-安全性-冗余性-开放性-一致性-通用性-经实践考验©EtherCATTechnologyGroup,2EtherCAT速度更快EtherCAT:•传输速率:-速度更快–2x100Mbit/s(高速以太网,全双工模式)-同步性-工业以太网-灵活性•刷新时

2、间:-应用简单–256数字量I/O：11µs-成本低廉–分布于100节点的1000开关量I/O：30µs=0.03ms-实施轻松-安全性–200模拟量I/O(16bit)：50µs,采样率20kHz-冗余性–100伺服轴(每个8ByteIN+OUT)：100µs=0.1ms-开放性–12000数字量I/O：350µs-一致性-通用性-经实践考验©EtherCATTechnologyGroup,3性能比较:应用案例EtherCAT:•40轴(每轴20Byte输入和输出数据)-速度更快•50I/O站，共计560个EtherCAT总线端子模块-同步性•200

3、0个数字量+200个模拟量,总线长度500米-工业以太网-灵活性•EtherCAT:循环时间=276µs-应用简单总线负载44%,报文长度=122µs-成本低廉-实施轻松-安全性-冗余性在这样短的循环时间下，仍有56%的带-开放性宽为其他通讯保留，如TCP/IP。-一致性-通用性-经实践考验©EtherCATTechnologyGroup,4运行原理:飞速传输的以太网帧EtherCAT:-速度更快SlaveDeviceSlaveDevice-同步性-工业以太网EtherCATSlaveEtherCATSlave-灵活性ControllerControl

4、ler-应用简单-成本低廉-实施轻松-安全性•在帧的传输过程中过程数据被提取或插入:-冗余性-开放性–每个从站的过程数据量几乎无限制（1Bit…60Kbyte,如果-一致性需要则使用几个以太网帧传输）-通用性-经实践考验–每一个循环中帧的报文数据构成可以不同。如：超短循环时间用于轴数据，稍长循环用于I/O刷新–支持异步的、事件触发的通信©EtherCATTechnologyGroup,5运行原理:飞速传输的以太网帧EtherCAT:-速度更快-同步性-工业以太网-灵活性-应用简单-成本低廉-实施轻松-安全性-冗余性-开放性-一致性-通用性-经实践考验©

5、EtherCATTechnologyGroup,6运行原理:飞速传输的以太网帧EtherCAT:-速度更快Master-同步性-工业以太网-灵活性-应用简单-成本低廉-实施轻松ECATEthernetHeaderPLCDataNCDataDatanEthernetHDRHDR1HDR2HDR2-安全性-冗余性-开放性•隐含式寻址方式实现协议消耗最小化-一致性–针对分布式I/O的优化报文结构-通用性–通讯完全在硬件中完成—最优性能（+可预测）-经实践考验–若网络中全部为EtherCAT设备，则无需交换机–出色的诊断功能–保留对以太网的兼容性©EtherC

6、ATTechnologyGroup,7EtherCAT提升整个系统性能EtherCAT:传统现场总线I/O的响应时间-速度更快-同步性-工业以太网IPLCTaskOIPLCTaskOIPLCTaskOIPLCTaskOIPLCTask-灵活性-应用简单-成本低廉Tmpd-实施轻松-安全性总线周期总线周期总线周期总线周期总线周期总线周期总线周期-冗余性-开放性-一致性TI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/O-通用性最佳情况的响应时间-经实践考验最差情况的响应时间输入输出输出(

7、最差情况)(最佳情况)Tmpd:主站处理延迟TI/O:本地I/O刷新时间(本地子总线+固件刷新)©EtherCATTechnologyGroup,8EtherCAT提升整个系统性能EtherCAT:-速度更快-同步性-工业以太网IPLCTaskOIPLCTaskOIPLCTaskOIPLCTaskOIPLCTask-灵活性-应用简单无需专用的主站设备-成本低廉Tmpd-实施轻松-安全性总线周期总线周期总线周期总线周期总线周期总线周期总线周期-冗余性-开放性-一致性TI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OTI/OT

8、I/OTI/OTI/OTI/O-通用性无需底层扩展总线-经实践考验©EtherCATTechn