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EtherCAT FP介绍系列文章—多网段

颁布功夫:2023-06-26

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,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,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 。

凭据ETG推荐基于PC节造的EtherCAT为了可能达到规范标称的机能,应保障EtherCAT主站和节造工作集成在统一法式下,以便节造法式、通讯和谈栈和MAC设备的DMA能够被统一法式统一治理 。这样可能保障利用法式和传递到总线上的数据同步刷新,削减了各个环境功夫的数据传输和同步的损耗 。


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Acontis EC-Master EtherCAT主站的总线时序图

Acontis凭借大量的EtherCAT客户现场利用经验和客户实地测试,凭据EtherCAT道理和客户现实必要,在acontis EtherCAT主站规划EC-Master中进行了深度法式结构优化,使EC-Master EtherCAT主站最大限度靠近ETG推荐的(如下图)EtherCAT法式合理结构 。


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优化后的现实利用逻辑中,客户凭据产品的机能要求确定总线循环周期Cycle Time的功夫长短 。在每个循环周期内,EtherCAT主站的CPU必须实现下列几项工作:已接管数据帧的处置、客户利用处置、发送数据和主站和谈站治理,非周期数据的处置在每个循环周期中可选,如下面总线时序示意图所示 。


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EtherCAT在可能满足急剧周期通讯,官方统计数据下当网络由100个伺服轴组成(每个伺服轴由8个input+output)时,传输功夫约为100us 。但是这也存在一些问题,上述网络环境下若是但愿保障1ms循环周期的基础上,不休增大利用法式执行功夫和网络数据负载时,会导致主控系统和网络负载压力过大,无法保障总线循环周期的可能 。

所以acontis EC-Master EtherCAT主站思考,在维持利用负载和传输数据量不变的情况下,可能提供两种解决规划以便减轻网络压力,进一步提高网络带宽的使用效能和可用性 。

 

规划一:支持多网络

多网络规划允许在一个主站利用法式下实现多个独立的EtherCAT物理网络,每个网络之间的周期和散布时钟都是独立的互不滋扰 D芄唤镜ジ鲎芟咄缟系拇罅看诱旧璞负褪莶鸱值郊父鐾缰性诵,以减幼单个网络的最大负载 。

 

使用场景:在1个系统下节造大于1EtherCAT网络,例如:

网卡1用于低速IO总线节造

网卡2用于高速活动节造

? 每条工作总线齐全独立配置和操作

每条总线能够使用一样或者分歧的网卡驱动,最多能够支持12条独立网络

 

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规划二:分帧处置

在统一EtherCAT网络下分歧类型的设备可能对总线循环周期有分歧的需要,使用分帧处置扩大职能包,能够让分歧周期的过程数据独立发送,削减单一循环周期下的网络带宽占用 。

I/O过程数据宰割到多个分歧的利用工作中 。

? 非同步通讯能够独立一个工作

 

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