ETHERCAT模塊的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)原理

ETHERCAT模塊協(xié)議是用于以太網(wǎng)應(yīng)用程序的非常高性能，易于部署的開放應(yīng)用程序?qū)訁f(xié)議。那么下面ETHERCAT的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是什么？又是如何實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的？由ETHERCAT模塊廠家無(wú)錫凌科自動(dòng)化為大家介紹一下ETHERCAT模塊的標(biāo)準(zhǔn)和工作原理。

一、ETHERCAT模塊的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

ETG與國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）合作，專門充當(dāng)數(shù)字通信工作組的聯(lián)絡(luò)人。這種合作關(guān)系導(dǎo)致了ETHERCAT協(xié)議歷史上的標(biāo)準(zhǔn)化。

在2005年，ETHERCAT被標(biāo)準(zhǔn)化為IEC / PAS62407。盡管無(wú)關(guān)ETHERCAT模塊的任何原因，該標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已過(guò)時(shí)。相反，ETHERCAT已被集成到許多其他標(biāo)準(zhǔn)中，這表明了其多功能性。

從2007年起，IEC現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)IEC 61158和IEC 61784-2都包含ETHERCAT。ISO15745-4發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)中也包含ETHERCAT。

二、ETHERCAT模塊的基本原理

ETHERCAT的基本原理是直讀。通過(guò)閱讀代表著信息不是發(fā)往單個(gè)節(jié)點(diǎn)的，而是被該節(jié)點(diǎn)使用的。在處理信息時(shí)以字符串形式將信息發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。在處理信息時(shí)，將讀取到節(jié)點(diǎn)的輸入數(shù)據(jù)，并將輸出數(shù)據(jù)插入到信息中的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

ETHERCAT主站發(fā)出一條信息，其中包含所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。當(dāng)信息繞環(huán)傳輸并返回到主設(shè)備時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)讀取其輸入并將其輸出添加到該信息中。當(dāng)信息返回ETHERCAT主站時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都已從主站接收到新的輸入數(shù)據(jù)，并將新的輸出數(shù)據(jù)返回給主站。在不缺少針對(duì)特定節(jié)點(diǎn)的小的有效負(fù)載或信息的情況下，ETHERCAT網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)最大的帶寬利用率。

可以將ETHERCAT網(wǎng)絡(luò)與鐵路相提并論，在鐵路通過(guò)車站的情況下，每個(gè)車站都可以卸載和重載火車車廂。

三、ETHERCAT模塊技術(shù)

ETHERCAT模塊使用標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.3物理層。無(wú)需特殊硬件即可實(shí)現(xiàn)ETHERCAT網(wǎng)絡(luò)。

ETHERCAT網(wǎng)絡(luò)中不使用外部交換機(jī)。相反，每個(gè)ETHERCAT模塊設(shè)備都嵌入了一個(gè)交換機(jī)。每個(gè)設(shè)備都有兩個(gè)RJ45端口。一個(gè)RJ45連接到網(wǎng)絡(luò)中的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)連接到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

以太網(wǎng)特有的是自終結(jié)網(wǎng)絡(luò)的ETHERCAT概念。任何未檢測(cè)到字符串中下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)都會(huì)自動(dòng)終止網(wǎng)絡(luò)。終止節(jié)點(diǎn)將信息從主機(jī)的發(fā)送路徑復(fù)制到主機(jī)的接收路徑。

如果主站有兩個(gè)以太網(wǎng)端口，則可以將ETHERCAT網(wǎng)絡(luò)成環(huán)形連接。環(huán)形布線的網(wǎng)絡(luò)提供了一定程度的冗余。環(huán)中任何位置的電纜分支均由分支上游和下游的端口封閉。主機(jī)可以檢測(cè)到中斷并將信息發(fā)送到兩個(gè)新的子段。

由于具有這種自我終止功能，因此可以使用幾種不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（包括星形，直線形或樹形）對(duì)ETHERCAT網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行布線。

EtherCAT模塊適合在性能，拓?fù)浜涂傮w部署成本是驅(qū)動(dòng)因素的以太網(wǎng)應(yīng)用層范圍內(nèi)使用。想了解更多有關(guān)ETHERCAT模塊、CANOPEN模塊、DEVICENET模塊作用、MODBUS TCP模塊歡迎前往PROFINET模塊廠家無(wú)錫凌科自動(dòng)化公司。