技术突破了其他以太网解决规划的系统限度：通过该项技术，无需接管以太网数据包，将其解码，之后再将过程数据复造到各个设备
。

EtherCAT从站设备在报文经过其节点时处置以太网
。呵度朐诿扛龃诱局械腇MMU（现场总线存储治理单元）在帧经过该节点时读取相应的编址数据，并同时将报文传输到下一个设备
。同样，输入数据也是在报文经过期插入至报文中
。整个过程中，报文只有几纳秒的功夫延长
。

主站方面也极度经济，商用的尺度网卡（NIC）或任何主板集成的以太网节造器能够用作硬件接口
。这些接口的共性就是数据通过DMA（直接内存读
。┐渲罰C，即网络读取时无需占用CPU资源
。

和谈EtherCAT和谈在以太网帧内选取官方指定的以太类型
。选取这种以太类型即可允许在以太网帧内直接传输节造数据，而无需沉新界说尺度以太网帧
。该以太网帧可由多种子报文组成，每个子报文服务于逻辑过程映像区的特定内存区，该区域最大可达4GB
。数据序列是独立于物理挨次的，所以以太网端子
？榈谋嘀纺芄磺嵋着判
。从站之间的广播，多播和通讯也可得以实现
。

当EtherCAT组件与主站节造器运行在统一个子网，或者在节造软件直接读取以太网节造器时，能够使用以太网帧直接传输数据
。 然而，EtherCAT不仅限于单个子网的利用
。EtherCAT UDP将EtherCAT和谈封装为UDP/IP数据报文，这就意味着，任何以太网和谈仓库的节造均可编址到EtherCAT系统之中，甚至通讯还能够通过路由器跨接到其它子网中
。在这种情况下，系统机能显然取决于节造器及其以太网和谈的及机遇能
。

EtherCAT网络自身的响应功夫险些不受影响：UDP数据帧只必要在第一个站点解包
。

EtherCAT使网络机能达到了一个新高度
。借助于从站节点中的FMMU和网络节造器主站的直接内存存取，和谈的处置过程齐全在硬件中实现
。整个和谈的处置过程都在硬件中得以实现，因而，齐全独立于和谈仓库的实时运行系统、CPU 机能或软件实现方式
。1000个I/O的更新功夫只需30 s
。单个以太网帧最多可进行1486字节的过程数据互换，险些相当于12000个数字输入和输出，而传送这些数据耗时仅为 300 s.  100个伺服轴的通讯也仅为100s
。在此期间，系统更新带有号令值和节造数据的所有轴的现实地位及状态，散布时钟技术使轴的同步误差幼于1微秒
。而即便是在保障这种机能的情况下，带宽仍足以实现异步通讯，如TCP/IP、下载参数或上载诊断数据
。 超高机能的EtherCAT技术能够实现传统的现场总线系统无法迄及的节造理想
。例如，以太网系统此刻不仅能够处置速度节造，也可用于散布式驱动的电流节造
。巨大的带宽能够实现每个数据信息与其状态信息同时传输
。

EtherCAT使通讯技术和现代工业PC所拥有的超强推算能力相适应，总线系统不再是节造理想的瓶颈，散布式I/O可能比大无数本地I/O接口运行速度更快
。

EtherCAT取代PCI 由于主板集成了以太网卡，用于接口卡的插槽不再是必要前提
。随着PC组件急剧向幼型化经济化方向发展，工业PC的体积日趋取决于插槽的数量
。而急剧以太网的带宽和EtherCAT通讯硬件的过程数据长度则为该领域的发展提供了新的可能性：IPC 中的传统接口此刻能够转变为集成的EtherCAT接口端子
。除了能够对散布式I/O进行编址，还能够对驱动和节造单元以及现场总线主站、急剧串行接口、网关和其它通讯接口等复合系统进行编址
。即便是其他无和谈限度的以太网设备变体，也能够通过度布式互换机端口设备进行衔接
。由于一个以太网接口足以满足整个表围设备的通讯要求，因而，这不仅极大地精简了IPC主机的体积，并且也降低了IPC主机的成本
。

拓扑结构

EtherCAT险些支持任何拓扑类型，蕴含线型、树型、星型等
。通过现场总线而得名的总线结构或线型结构也可用于以太网，并且不受限于级联互换机或集线器的数量
。最有效的系吐洮线步骤是线型、分支或树叉结构的组合拓扑
。由于所需接口在I/O 
？榈群枚嗌璞钢卸家汛嬖，所以无需附加互换机
。当然，依然能够使用传统的、基于以太网的星型拓扑结构
。

还能够选择分歧的电缆以提升连线的矫捷性：矫捷、经济的尺度超五类以太网电缆可选取100BASE-TX模式或E-Bus（LVDS）传送信号
。塑封光纤（PFO）则可用于特殊利用场所
；箍赏üセ换蚪橹首黄魇迪址制缫蕴撸ㄈ纾悍制绲墓庀撕屯缋拢┑钠肴楹
。 凭据对距离的要求，可选择急剧以太网的物理层或E-bus作为物理介质

＜本缫蕴锢聿阍市砹礁錾璞钢涞淖畲蟮缋鲁ざ任100米，而E-Bus可衔接最大距离为10米
。由于衔接的设备数量可高达65535，因而，网络的容量险些没有限度
。

散布时钟

精确同步对于同时作为的散布式过程而言尤为沉要
。例如，几个伺服轴同时执行协调活动时，就是如此
。 最有效的同步步骤是精确分列散布时钟（请参阅IEEE 1588尺度[6]）
。与齐全同步通讯中通讯出现故障会立刻影响同步品质的情况相比，散布分列的时钟对于通讯系统中可能存在的有关故障延长拥有极好的容错性
。

选取EtherCAT，数据互换就齐全基于“父”“子”时钟的纯硬件机造
。由于通讯选取了逻辑环结构 （借助于全双工急剧以太网的物理层），主站时钟能够单一、精确地确定各个从站时钟传布的延长偏移
。散布时钟均基于该值进行调整，这意味着能够在网络领域内使用极度精确的、幼于1 微秒的、确定性的同步误差功夫基
。 此表，高分辨率的散布时钟不仅能够用于同步，还能够提供数据采集的本地功夫精确信息
。当采样功夫极度短临时，即便是出现一个很幼的地位丈量瞬时同步误差，也会导致速度推算出现较大的阶跃变动，例如，活动节造器通过挨次检测的地位推算速度就是如此
。而在EtherCAT中，引入功夫戳数据类型作为一个逻辑扩大，以太网所提供的巨大带宽使得高分辨率的系统功夫得以与丈量值进行链接
。这样，速度的精确推算就不再受到通讯系统的同步误差值影响，其精度要高于基于自由同步误差的通讯丈量技术
。 热衔接 热衔接职能可能使网络的各部门相连，并且解耦或沉新自由配置；所提供的矫捷响应个性，扭转了好多利用必要在运行时调换I/O配置的需要
。 例如，具备调换个性的处置中心，设备传感器的工具系统，或者智能化的传输设备，矫捷的工件执行器等
。EtherCAT系统思考到了这些需要：肆意配置
。

EtherCAT职能安全

传统上，安全职能是独立于自动化网络实现的，使用专用硬件或专门的安全总线系统
。EtherCAT安全职能使安全有关通讯和节造通讯能够在统一网络上实现
。安全和谈基于EtherCAT利用层，而不会影响底层运行
。它由IEC61508尺度认证，并满足整体安全等级（SIL）3
。数据长度是可变的，所以能够用于安全I/O和安全伺服驱动技术
。和其它EtherCAT数据一样，安全数据能够不使用安全路由器或网关传输
。齐全切合herCAT职能安全认证的产品已经上市
。Safety over EtherCAT和谈切合IEC 61748-3尺度中的FSCP 12（职能安全通讯设备行规）
。

盛开性

EtherCAT技术是齐全兼容以太网并真正盛开的
。该和谈可与其他提供各类服务的以太网和谈并存，并且所有的和谈都并存于统一物理介质钟转—通常只会对整个网络机能有很幼水平的影响
。尺度的以太网设备可通过集线器端子衔接至一个EtherCAT系统，该端子并不会影响循环功夫
。建设传统现场总线接口的设备可通过EtherCAT现场总线主站端子的衔接集成到网络中
。UDP和谈变体允许设备整合于任何插槽接口中
。EtherCAT技术组确保每个感兴致的组织能够执行并使用该项网络
。EtherCAT和谈将在作出最后的技术规范后颁布
。