EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）是一种基于以太网的开发构架的实时工业现场总线通讯和谈，它于2003年被引入市场，于2007年成为国际尺度，并于2014年成为中国国度尺度。EtherCAT的出现为系统的及机遇能和拓扑的矫捷性设置了新的尺度。 

       1）EtherCAT是最快的工业以太网技术之一，同时它提供纳秒级精确同步。相对于设置了一样循环功夫的其他总线系统，EtherCAT系统结构通常能削减25%-30%的CPU负载。
       2）EtherCAT在网络拓扑结构方面没有任何限度，最多65535个节点能够组成线型、总线型、树型、星型或者肆意组合的拓扑结构。 
       3）相对于传统的现场总线系统，EtherCAT节点地址可被自动设置，无需网络调试，集成的诊断信息能够精确定位到谬误。同时无需配置互换机，无需处置复杂的MAC或者IP地址。 
       4）EtherCAT主站设备无需特殊插卡，从站设备使用能够由多个供给商提供的高集成度、低成本的芯片。 
       5）利用散布时钟的精确校准EtherCAT提供了有效的同步解决规划，在EtherCAT中，数据互换齐全基于纯正的硬件设备。由于通讯利用了逻辑环网结构和全双工急剧以太网而又有现实环网结构，“主站时钟”能够单一而精确地确定对每个“从站时钟”的运行赔偿，反之亦然。散布时钟基于该值进行调整，这意味着它能够在网络领域内提供信号抖动很幼、极度精确的时钟。 
      总体来说EtherCAT拥有高机能、拓扑结构矫捷、利用容易、低成本、高精度设备同步、可选线缆冗余和职能性安全和谈、热插拔等特点。 

一、网络寻址道理 

       EtherCAT以以太网为基础，发送尺度以太网数据帧。EtherCAT主站发送的每一个数据帧经过所有节点，在数据帧向下游传输的过程中，每个节点读取寻址到该节点的数据，并将它的反馈数据写入数据帧。这种传输方式改善了带宽的利用率，使得每个周期通常用一个数据帧就足以实现数据通讯，同时网络不再必要使用互换机和集线器。数据帧的传输延时只取决于硬件传输延时，当某一个网段或者分支上的最后一个节点检测到盛劈头口（没有下一个从站）时，利用以太网技术的全双工个性将报文返回主站。 
       在数据传输的过程中EtherCAT凭据分歧的利用选取分歧的寻址方式，三种分歧的寻址方式被别离利用到EtherCAT网路配置，邮箱通讯和过程数据通讯中。 

     （一）自增量寻址 

       注明：自增量寻址通常用在启动阶段，主站通过自增量寻址对从站做一些配置。如上图所示数据帧中的地址信息按从零起头以此递减使其与从站地位相对应。当数据帧经过从站时，从站只处置地址为零的子报文。例如当第一个从站处置其对应的报文之后，报文中所有自增量地址加一，此时自增量地址从新为零的数据帧为第二个从站必要处置的数据，以此类推主站将依照数据帧在整个网络中的移动挨次顺次遍历整个网络。 

     （二）固定地址寻址 

        注明：在经过启动配置之后每个从站分配一个固定的地址，以便用于固定地址寻址。固定地址寻址通常用于主站与从站以邮箱方式的通讯中（例如SDO），在邮箱方式通讯时EtherCAT主站凭据从站的固定地址寻址到所要互换数据的从站，数据只在两者之间进行互换，合用于主站与某一个从站互换相对较大的数据。 

     （三）逻辑寻址 

      注明：逻辑寻址出格合用于在过程数据的通讯过程中，每个从站的物理地址通过FMMU被映射到一个逻辑地址中。主站通过操作逻辑地址节造从站，使用逻辑寻址能够矫捷地组织节造系统，优化系统结构。 

二、EtherCAT主站和谈栈介绍 

      问鼎国际是德国acontis在中国大陆唯一授权的合作同伴，德国acontis公司提供合用于分歧硬件平台和支持分歧操作系统的商用EtherCAT主站和谈栈及主站节造器齐全解决规划，其产品的专业性和靠得住性得到全球超过200家工业客户的信任与认可，蕴含KUKA机械、伦茨、阿尔斯通、巴赫曼等多多国际驰名企业。 

    （一）支持的操作系统 

    （二）支持的CPU架构 

三、支持的网卡型号

       acontis公司提供的EtherCAT主站规划中蕴含专门用于EtherCAT通讯的网卡驱动。专用驱动从源头确保实时通讯不被通常以太网数据阻塞，保障EtherCAT网络机能，提供网络实时性和同步性。

四、EtherCAT机能测试 

      （一）EtherCAT总线时序图 

总线时序图注明：

     （二）Acontis主站EC-Master机能测试环境设置 

     （三） 测试了局（CPU均匀负载） 

       注解：和谈栈占用CPU功夫是指在每个循环周期中I,O,A,M(数据接管，周期数据发送，主站治理，非周期数据发送)所用功夫的总和。