EtherCAT通訊簡介
實時以太網(wǎng)概述
什么是工業(yè)以太網(wǎng)?
將計算機網(wǎng)絡(luò)中的以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與工業(yè)自動化領(lǐng)域構(gòu)成工業(yè)以太網(wǎng),他是當前工業(yè)控制現(xiàn)場總線技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。
與傳統(tǒng)技術(shù)的現(xiàn)場總線相比,以太網(wǎng)現(xiàn)場總線具有以下優(yōu)點:
傳輸速度快,數(shù)據(jù)包容量大,傳輸距離長,使用通用以太網(wǎng)元器件,性價比高。(相比于CANopen總線)
POWERLINK是貝加萊公司主推的技術(shù);PROFINET是西門子主推的技術(shù);EtherNet/IP是羅克韋爾ab主推;EtherCAT是德國倍福主推的技術(shù)。
工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)是如何實現(xiàn)實時的呢?
傳統(tǒng)的以太網(wǎng)都是采用載波偵聽、多路訪問的機制來避免總線沖突,各工作站節(jié)點再發(fā)送數(shù)據(jù)前,都要確認總線上有沒有數(shù)據(jù),有數(shù)據(jù)傳輸則不發(fā)數(shù)據(jù),若無數(shù)據(jù)傳輸則立即發(fā)送準備好的數(shù)據(jù),這種方式有很大的不確定性,不能滿足對工業(yè)總線的實時性要求。
目前市場上有的實時工業(yè)以太網(wǎng),根據(jù)不同的實時性和成本要求,大致有以下三種實現(xiàn)類型:
EtherCAT只保留了應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。
bilibili視頻:https://www.bilibili.com/video/BV1aA4y1D743?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=04d791790ccb453dc9e7113022339213
EtherCAT運行原理
一個主站多個從站,EtherCAT的報文從主站MASTER發(fā)出,如同火車穿梭在各個從站之間,經(jīng)過從站的時候與從站之間進行數(shù)據(jù)的交互,最后保文再回到MASTER。整個過程中,每個從站和這條報文之間只是做數(shù)據(jù)的交互,而從站不會發(fā)出報文,這是EtherCAT的特點。整個網(wǎng)絡(luò)中,只有主站才具有發(fā)送報文的能力,和傳統(tǒng)以太網(wǎng)相比這種方式大大提高了帶寬的利用率
只要能收發(fā)標準的以太網(wǎng)幀的設(shè)備,都可以實施EtherCAT主站功能,不需要任何專門硬件。
通常EtherCAT主站有兩部分組成:一部分是EtherCAT配置工具,基本上離線運行,他主要用來解析設(shè)備描述文件,生成網(wǎng)絡(luò)初始化命令和周期性通訊數(shù)據(jù)格式,常見的配置工具有:比如說常用的plc的編程軟件,如CoDeSys軟件還有倍福的TwinCAT軟件;另一部分是EtherCAT主站驅(qū)動,可以在線操作設(shè)備,比如可以通過這個驅(qū)動讀取從站里面的設(shè)備描述文件,并把這個設(shè)備描述文件上傳給配置工具,同時我們也可以用配置工具里面的設(shè)備描述文件通過主站驅(qū)動去更新從站設(shè)備里面的存取這個設(shè)備的描述文件,另外還可以通過主站驅(qū)動去更新從站的這個底層或者固件。
FMMU單元:總線內(nèi)存管理器單元,主要用來做邏輯地址的映射
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EtherCAT協(xié)議概述
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