0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

EtherCAT FP介绍系列文章—多网段

盟通科技 2023-05-19 11:00 次阅读

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协议,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。相对于设置了相同循环时间的其他总线系统,EtherCAT系统结构通常能减少25%-30%的CPU负载,EtherCAT的出现为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准。

根据ETG推荐基于PC控制的EtherCAT为了能够达到规范标称的性能,应保证EtherCAT主站和控制任务集成在同一程序下,以便控制程序、通讯协议栈和MAC设备的DMA可以被同一程序统一管理。这样能够保证应用程序和传递到总线上的数据同步刷新,减少了各个环境时间的数据传输和同步的损耗。

v2-41f4a49a2b8b2fd4594ea93391cbf66e_720w.webp?source=d16d100b

Acontis EC-Master EtherCAT主站的总线时序图

Acontis凭借大量的EtherCAT客户现场应用经验和客户实地测试,根据EtherCAT原理和客户实际需要,在acontis EtherCAT主站方案EC-Master中进行了深度程序结构优化,使EC-Master EtherCAT主站最大限度接近ETG推荐的(如下图)EtherCAT程序合理结构。

v2-e13b1b18b623e0ab080810b39ebdd8b8_720w.webp?source=d16d100b

优化后的实际应用逻辑中,客户根据产品的性能要求确定总线循环周期Cycle Time的时间长短。在每个循环周期内,EtherCAT主站的CPU必须完成下列几项任务:已接收数据帧的处理、客户应用处理、发送数据和主站协议站管理,非周期数据的处理在每个循环周期中可选,如下面总线时序示意图所示。

v2-7c0fba9d415439c805610e5ccf800266_720w.webp?source=d16d100b

EtherCAT在能够满足快速周期通讯,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,传输时间约为100us。但是这也存在一些问题,上述网络环境下如果希望保证1ms循环周期的基础上,不断增大应用程序执行时间和网络数据负载时,会导致主控系统和网络负载压力过大,无法保证总线循环周期的可能。

所以acontis EC-Master EtherCAT主站考虑,在保持应用负载和传输数据量不变的情况下,能够提供两种解决方案以便减轻网络压力,进一步提高网络带宽的使用效率和可用性。

方案一:支持多网络

多网络方案允许在一个主站应用程序下实现多个独立的EtherCAT物理网络,每个网络之间的周期和分布时钟都是独立的互不干扰。可以将原本单个总线网络上的大量从站设备和数据拆分到几个网络中运行,以减小单个网络的最大负载。

• 使用场景:

在1个系统下控制大于1个EtherCAT网络,例如:

- 网卡1用于低速IO总线控制

- 网卡2用于高速运动控制

• 每条工作总线完全独立配置和操作

• 每条总线可以使用相同或者不同的网卡驱动,最多可以支持12条独立网络

v2-aa97a0ce2bd42aac8cbc4fb788c5182a_720w.webp?source=d16d100b

方案二:分帧处理

在同一EtherCAT网络下不同类型的设备可能对总线循环周期有不同的需求,使用分帧处理扩展功能包,可以让不同周期的过程数据独立发送,减少单一循环周期下的网络带宽占用。

• I/O过程数据分割到多个不同的应用任务中。

• 非同步通讯可以独立一个任务

v2-8db1209fd97a1f20f6c3373c4174dc0d_720w.webp?source=d16d100b
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 以太网
    +关注

    关注

    40

    文章

    5334

    浏览量

    170713
  • 通讯协议
    +关注

    关注

    10

    文章

    265

    浏览量

    20306
  • EtherCAT主站
    +关注

    关注

    2

    文章

    13

    浏览量

    4168
  • 工业现场总线

    关注

    0

    文章

    3

    浏览量

    2762
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    EtherCAT协议介绍

    01EtherCAT介绍EtherCAT,作为一个可用于现场级的超高速IO网络,由德国Beckhoff公司开发。EtherCAT使用标准的以太网物理层和常规的以太网卡,作为基于Ethe
    的头像 发表于 08-30 13:12 383次阅读
    <b class='flag-5'>EtherCAT</b>协议<b class='flag-5'>介绍</b>

    不同网段的PLC如何通信

    在工业自动化领域,PLC(可编程逻辑控制器)作为核心控制设备,广泛应用于各种生产场景。然而,在实际应用中,由于网络结构、设备分布等原因,PLC设备可能处于不同的网段,如何实现这些不同网段PLC之间
    的头像 发表于 06-14 15:55 957次阅读

    基于全志T507-H的Igh EtherCAT主站案例分享

    基于全志T507-H的Linux-RT + IgH EtherCAT主站演示 下文主要介绍基于全志T507-H(硬件平台:创龙科技TLT507-EVM评估板)案例,按照创龙科技提供的案例用户手册进行
    发表于 06-03 09:59

    轴高性能EtherCAT总线运动控制器ZMC408CE硬件介绍

    ZMC408CE是正运动推出的一款轴高性能EtherCAT总线运动控制器,具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盘等通讯接口,ZMC系列运动控制器可应用于各种
    发表于 04-28 12:40 630次阅读
    <b class='flag-5'>多</b>轴高性能<b class='flag-5'>EtherCAT</b>总线运动控制器ZMC408CE硬件<b class='flag-5'>介绍</b>

    网段IP耦合器是什么?跨网段IP耦合器的功能作用

    网段IP耦合器就是网段隔离器适用于生产网络对 PLC、HMI、CNC、DCS、MES等网络通讯和数据采集,兼有跨网段隔离和IP转换的功能。 PLC或数控机床的网口,如果IP地址不能或不便修改,需要
    的头像 发表于 04-18 09:25 385次阅读

    网段隔离器如何实现IP隔离转换配置

    在企业进行设备联网与数据采集的工作中,往往会遇见不同网段IP设备的通信问题,此时设备IP固定无法修改,那么设备与设备之间、设备与上位机之间就无法通讯,进而影响到企业物联网系统的搭建。 对此,物通博联
    的头像 发表于 03-29 10:54 618次阅读
    <b class='flag-5'>网段</b>隔离器如何实现IP隔离转换配置

    EtherCAT FP介绍系列文章—UDP gateway

    Mailbox Gateway功能,可以用于将EtherCAT mailbox相关协议从外部设备的工具通过邮箱网关路由到EtherCAT从站设备。
    的头像 发表于 02-23 11:02 584次阅读
    <b class='flag-5'>EtherCAT</b> <b class='flag-5'>FP</b><b class='flag-5'>介绍</b><b class='flag-5'>系列</b>文章—UDP gateway

    PLC跨网段通信如何解决(如何通过以太网实现跨网段通信)

    网段通信是指不在同一网段的IP地址的设备之间的通信。比如我们通过互联网给远在海外的PLC设备进行远程调试,又比如我们在办公室利用局域网监控车间某个设备的PLC,这些场合都需要用到跨网段通信。我们
    的头像 发表于 01-29 17:34 1209次阅读
    PLC跨<b class='flag-5'>网段</b>通信如何解决(如何通过以太网实现跨<b class='flag-5'>网段</b>通信)

    ABB E530系列EtherCAT总线伺服全新上市

    近日,ABB全新推出了E530系列EtherCAT总线伺服,其具备EtherCAT总线通讯、控制模式和丰富控制功能,为用户带来更加高效、精准和可靠的自动化体验。
    的头像 发表于 01-23 13:14 710次阅读
    ABB E530<b class='flag-5'>系列</b><b class='flag-5'>EtherCAT</b>总线伺服全新上市

    智能工厂网段设备如何实现NAT转换和跨网段访问  

    如果将自动化的智能工厂比作一个繁忙的城市,不同的网段就像是不同的街区,IP地址就像是不同的居住地址,而NAT转换和跨网段访问就像是城市的交通通道,让这个城市运转得更加高效。 在智能工厂中,现场有很多
    的头像 发表于 01-18 17:26 498次阅读
    智能工厂<b class='flag-5'>多</b><b class='flag-5'>网段</b>设备如何实现NAT转换和跨<b class='flag-5'>网段</b>访问   

    EtherCAT FP介绍系列文章—热插拔

    热插拔功能允许在系统启动之前或运行期间从EtherCAT网络中删除或添加预先配置的部分网络,而不影响与网络其他部分的通信。
    的头像 发表于 01-04 15:03 888次阅读
    <b class='flag-5'>EtherCAT</b> <b class='flag-5'>FP</b><b class='flag-5'>介绍</b><b class='flag-5'>系列</b>文章—热插拔

    网段IP耦合器是什么?跨网段IP耦合器的功能作用

    网段IP耦合器就是网段隔离器适用于生产网络对 PLC、HMI、CNC、DCS、MES等网络通讯和数据采集,兼有跨网段隔离和IP转换的功能。
    的头像 发表于 12-26 15:55 523次阅读

    CC-LINKIE转EtherCAT协议具体应用

    :可以实现CCLINKIE网络中的数据采集和传输,并将其转换为EtherCAT协议,实现数据的高速传输和实时性。 设备兼容性:可以实现不同设备之间的通信和数据交换,提高系统的兼容性和可扩展性
    发表于 12-17 13:02

    工业通讯中CANOPEN转EtherCAT的转换

    CANOPEN转EtherCAT协议转换网关是一款能够将CANOPEN接口设备连接到EtherCAT网络系统的产品。该网关作为EtherCAT网络的从站,可以将CANOPEN设备集成到
    发表于 12-12 11:31

    EtherCAT FP介绍系列文章—SuperSet ENI

    凭借大量的EtherCAT客户现场应用经验和客户实地测试,在acontis EtherCAT主站方案EC-Master中集成了一个能够通过应用程序灵活修改和配置ENI的功能 – SuperSet ENI。 Superset ENI功能允许用户在不生成新ENI文件的情况下调
    的头像 发表于 12-06 11:21 510次阅读
    <b class='flag-5'>EtherCAT</b> <b class='flag-5'>FP</b><b class='flag-5'>介绍</b><b class='flag-5'>系列</b>文章—SuperSet ENI