EtherCAT——高速通訊的
http://www.zouyunfu.com 編者語：ETHERCAT具有強大的通訊能力，尤其適合于控制器之間的通訊。隨著技術的不斷進步，近年來EtherCAT也被越來越多地使用在車間級的通訊方面，即主站與主站之間的通訊上。
從2003年倍福公司推出EtherCAT以太網開始，EtherCAT的高速性、實時性及同步性等諸多特性很快就顯現出來，并以其非同一般的穩定性獲得了眾多用戶的青睞。而隨著EtherCAT技術協會的成立，EtherCAT就以其顯著的性能優勢被眾多廠商推廣并創新使用，如今在全球范圍內已有過1320名會員公司對該技術予以支持。基于EtherCAT的工業以太網產品，被應用于伺服控制、同步控制及數據采集等運動控制要求較高的領域，以及風電、物流及原材料加工等自動化各個領域。
EtherCAT具有強大的通訊能力，尤其適合于控制器之間的通訊（主站和從站之間，以及從站與從站之間的通訊）。而隨著技術的不斷進步，近年來EtherCAT也被越來越多地使用在車間級的通訊方面，即主站與主站之間的通訊上。
從本質上來看，EtherCAT能夠實現非常快速的通訊功能是因為其采用了與眾不同的通訊方式。
通常以太網由于無法解決系統通訊沖突的問題，在工業應用時往往需要配置特殊的以太網交換機，或是以的控制時間的方式來分配數據包，或是定義以太網幀的等級，以便將預先設定的以太網數據包傳遞出去，但這種方式往往可用數據率非常低。
EtherCAT技術則突破了其他以太網解決方案的系統限制。在EtherCAT實時數據通訊時無需接收以太網數據包，將其解碼之后再將過程數據到各設備。由于發送和接收的以太網幀壓縮大量設備數據，所以可用數據率可達90%以上。顯而易見在高速性和實時性方面，EtherCAT以其優良品質占得了市場先機。
作為一種通訊協議，符合IEEE 802.3標準的EtherCAT以太網技術無需附加任何總線即可訪問各個設備，并支持各種形式的網絡拓撲結構，系統配置和現場總線系統一樣直觀簡單，操作方便。而且，EtherCAT的這種傳輸方式使得其可以不需要使用交換機，避免了交換機本身所具備的而影響了其實時性。
EtherCAT所具備的分布時鐘方式也為其的同步性做出了保證。這特別適合應用在那些需要同步的分布式過程中，例如幾個伺服之間需要同時執行協調運動時，EtherCAT采取的同步方法是排列分布時鐘，這樣，EtherCAT從站通訊可以確定各個從站時鐘傳播的延遲偏移，分布時鐘則基于該值進行調整，基于這種機制，設備可以獲得精準的納秒級同步性能。
在EtherCAT中，引入的時間戳概念還可以對的數據采集有很好的幫助。當數據采集的時間非常短時，速度的計算不會受到通訊系統的同步誤差值影響，其精度要高于基于自由同步誤差的通訊測量技術。
如今，已經實現了納秒級實時、高速及同步的EtherCAT已經被眾多公司所采用，如倍福公司的XFC技術，可以實現I/O響應時間≤100μs，為以前由于受技術限制而無法滿足性能要求的用戶提供了一種提升控制性能的新理念。
同時，作為一種通訊協議，EtherCAT也具備對系統設備整體進行優越性能改善的能力。
通常的以太網是四層結構，而運算則處在上層的PLC之中，那么，在通訊時每次都要經過這四層的循環運算，然后再將運算信息反饋回去。而EtherCAT只有兩層結構，總線周期很短，不需要底層的擴展總線，不需要專用的主站控制設備，而僅用PLC加I/O的方式就可以實現，所以整體系統不僅解決了響應問題，也因為結構簡單而降低了事故發生的概率，實現了對系統整體的優化。
在應用方便性方面，EtherCAT也展現出其獨特的優越性。對于EtherCAT的使用者來說采用EtherCAT，主站無需配置特殊的硬件產品，僅需一臺帶有標準以太網卡的PC或者嵌入式PC即可，操作系統可以是任意。同時網絡可以集成到普通的交換機上，甚至不用交換機。因此，采用EtherCAT技術，在系統性能得到顯著提升的同時，還幫助客戶節省了成本。
EtherCAT技術協會（ETG）的工作也在全球范圍內如火如荼地展開著，包括展會、EtherCAT專題研討會和研發workshop等。而隨著ETG中國代表處的成立，中國市場也成為EtherCAT技術用戶群速度增長快的市場之一，目前已經有過80家中國本土公司加入了ETG。更多的公司積極參與進來，將更多的EtherCAT產品和應用推介給廣大用戶。ETG中國希望幫助越來越多的用戶借助EtherCAT技術，以提升自己產品或系統的市場競爭能力。
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