【正文】 /IP。所以密歇根大學(xué)的教授認(rèn)為繞開TCP/IP協(xié)議沒有絲毫的意義，反而由于缺少了TCP/IP協(xié)議，使得設(shè)備也就缺少了IT功能，與其它現(xiàn)場總線沒有區(qū)別。而Modbus當(dāng)然如此運(yùn)用，速度性能當(dāng)然好，但未來難說。LVDS 是基于 ANSI/TIA/EIA644 的差分信號,同樣適用 標(biāo)準(zhǔn)(10G 以太網(wǎng)) 2 EtherCAT 協(xié)議系統(tǒng)從站組成 從層次上劃分,EtherCAT 協(xié)議一般劃分為三層,即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。1000 個I/O 的更新時間只需30 181。借助于從站硬件集成和網(wǎng)絡(luò)控制器主站的直接內(nèi)存存取，整個協(xié)議的處理過程都在硬件中得以實(shí)現(xiàn)，因此， 完全獨(dú)立于協(xié)議堆棧的實(shí)時運(yùn)行系統(tǒng)、CPU 性能或軟件實(shí)現(xiàn)方式。因此，由于現(xiàn)場總線而得名的總線結(jié)構(gòu)或線型結(jié)構(gòu)也 可用于以太網(wǎng)，并且不受限于級聯(lián)交換機(jī)或集線器的數(shù)量。若EtherCAT網(wǎng)絡(luò)是使用環(huán)狀拓?fù)洌ㄖ髡驹O(shè)備需要有二個通訊埠），則此網(wǎng)絡(luò)還有纜線冗余的機(jī)能。而跨接工廠等外部同步則可以基于IEEE 1588 標(biāo)準(zhǔn)。所有的從站延遲會依各從站在從站環(huán)狀拓?fù)涞奈恢脕碛?jì)算，并記錄在一個偏移寄存器中。由于在環(huán)路中斷時 EtherCAT從站控制器芯片將立刻自動返回?cái)?shù)據(jù)幀，一個設(shè)備的失敗不會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。因此，該安全協(xié)議也可通過其它通訊系統(tǒng)、背板或WLAN 傳輸。 EtherCAT被用作“黑色通道”，即，通信系統(tǒng)在安全處理中沒有任何作用。對以太網(wǎng)的 設(shè)備類型沒有限制，設(shè)備可通過交換機(jī) 端口在EtherCAT 段內(nèi)進(jìn)行連接。數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)的位故障可以通過評估每臺設(shè)備上的CRC 校驗(yàn)進(jìn)行檢測——32 位CRC多項(xiàng)式的最小漢明距為4。只有安全EtherCAT主站和所分配的安全從站通過非安全的標(biāo)準(zhǔn)PLC路由。EtherCAT過程數(shù)據(jù)中的安全數(shù)據(jù)報文包括安全過程數(shù)據(jù)和所要求的數(shù)據(jù)備份。您可以很經(jīng)濟(jì)地增加冗余特性，僅需在主站設(shè)備端增加使用一個標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)端口（無需專用網(wǎng)卡或接口），并將單一的電纜從總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即可。閂鎖與完全同步通訊中通訊出現(xiàn)故障會立刻影響同步品質(zhì)的情況相反，分布排列的時鐘對于通訊系統(tǒng)中可能存在的相關(guān)故障延遲具有極好的容錯性。由于上述的特性，EtherCAT幾乎支援所有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，包括總線式、樹狀或是星狀，現(xiàn)場總線常用的總線式拓?fù)湟部梢杂迷谝蕴W(wǎng)中。所有程序資料都是由從站控制器的硬件來處理。這種網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)勢在具有相對中等運(yùn)算能力的小型控制器中較為明顯。主板集成的以太網(wǎng)MAC 足以作為主站設(shè)備中的硬件使用。主站向從站發(fā)送數(shù)據(jù)幀經(jīng)過所有的從站設(shè)備,每個從站設(shè)備在數(shù)據(jù)幀經(jīng)過時,處理尋址到本站的數(shù)據(jù),根據(jù)報文頭中的命令從報文中指定的位置讀或?qū)憯?shù)據(jù),并且從站硬件把該報文的工作計(jì)數(shù)器(WKC)加 1,表示該 數(shù)據(jù)被從站處理。ProfiNet沒有實(shí)現(xiàn)EPL數(shù)據(jù)鏈路層的節(jié)點(diǎn)不能接入此網(wǎng)絡(luò)。既然MODBUS已經(jīng)廣為人知，該規(guī)范只將別處沒有收錄的少量信息列入其中。標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)設(shè)備可通過集線器端子連接至一個EtherCAT系統(tǒng)，該端子并不會影響循環(huán)時間。當(dāng)采樣時間非常短暫時，即使是出現(xiàn)一個很小的位置測量瞬時同步偏差，也會導(dǎo)致速度計(jì)算出現(xiàn)較大的階躍變化，例如，運(yùn)動控制器通過順序檢測的位置計(jì)算速度便是如此。因?yàn)樗杞涌谠贗/O 模塊等很多設(shè)備中都已存在，所以無需附加交換機(jī)。單個以太網(wǎng)幀最多可進(jìn)行1486字節(jié)的過程數(shù)據(jù)交換，幾乎相當(dāng)于12000個數(shù)字輸入和輸出，而傳送這些數(shù)據(jù)耗時僅為 300 s. 100個伺服軸的通訊也僅為100s。 主站方面也非常經(jīng)濟(jì)，商用的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡（NIC）或任何主板集成的以太網(wǎng)控制器可以用作硬件接口。EtherCAT從站設(shè)備在報文經(jīng)過其節(jié)點(diǎn)時處理以太網(wǎng)幀：嵌入在每個從站中的FMMU（現(xiàn)場總線存儲管理單元）在幀經(jīng)過該節(jié)點(diǎn)時讀取相應(yīng)的編址數(shù)據(jù)，并同時將報文傳輸?shù)较乱粋€設(shè)備。借助于從站節(jié)點(diǎn)中的FMMU和網(wǎng)絡(luò)控制器主站的直接內(nèi)存存取，協(xié)議的處理過程完全在硬件中完成。 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) EtherCAT幾乎支持任何拓?fù)漕愋?，包括線型、樹型、星型等。由于通訊采用了邏輯環(huán)結(jié)構(gòu) （借助于全雙工快速以太網(wǎng)的物理層），主站時鐘可以簡單、精確地確定各個從站時鐘傳播的延遲偏移。Safety over EtherCAT協(xié)議符合IEC 617483標(biāo)準(zhǔn)中的FSCP 12（功能安全通訊設(shè)備行規(guī)）。報文的用途。我們知道數(shù)據(jù)鏈路層的一個子層的MAC(介質(zhì)訪問)層的作用是[color=FF0000]決定哪一個節(jié)點(diǎn)可以占有總線，也即決定哪個節(jié)點(diǎn)一個發(fā)送數(shù)據(jù)[/color]。首先這兩種工業(yè)以太網(wǎng)都用于傳輸非實(shí)時數(shù)據(jù)，還可傳輸實(shí)時數(shù)據(jù)，即可以用于離散控制，也可用于過程控制(當(dāng)然現(xiàn)在還不能用于本安應(yīng)用)。我個人認(rèn)為，咱們應(yīng)該選Ethernet/IP這一邊站耦合設(shè)備中的物理層由100BASETX 或–FX 轉(zhuǎn)換為Ebus，以滿足電子端子排等模塊化設(shè)備的需求。以前需要本地專用硬件支持的功能現(xiàn)在可在軟件中加以映射。EtherCAT使通訊技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)PC所具有的超強(qiáng)計(jì)算能力相適應(yīng)，總線系統(tǒng)不再是控制理念的瓶頸，分布式I/O可能比大多數(shù)本地I/O接口運(yùn)行速度更快。雙工EtherCAT的分布式時鐘精確同步對于同時動作的分布過程而言尤為重要，例如，幾個伺服軸在同時執(zhí)行協(xié)調(diào)運(yùn)動時便是如此。因此EtherCAT的主站設(shè)備不需針對時鐘使用特殊的硬件，可以用軟件實(shí)現(xiàn)在任何標(biāo)準(zhǔn)的的以太網(wǎng)MAC，即使沒有特殊的通訊協(xié)處理器也沒有關(guān)系。EtherCAT 系統(tǒng)的 協(xié)議結(jié)構(gòu)中已經(jīng)考慮到了這些需求：熱 連接功能可以將網(wǎng)絡(luò)的各個部分連在一起或斷開，或“飛速”進(jìn)行重新組態(tài)， 針對不斷變化的組態(tài)提供靈活的響應(yīng)能 力。相應(yīng)的產(chǎn)品相關(guān)要求也必須考慮進(jìn)來。這樣不用安全擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn) PLC可以繼續(xù)處理控制任務(wù)。因此，在EtherCAT 的研發(fā)過程中，特別注重強(qiáng)化診斷功能。UDP 協(xié)議變體允許設(shè)備整合 于任何 插槽接口中。 提供EtherCAT安全功能的產(chǎn)品已經(jīng)于2005年就上市了。一個主站能建立并監(jiān)控多個不同從站的連接。此安全通訊是以EtherCAT的應(yīng)用層為基礎(chǔ)，不會影響底層的通訊協(xié)定。系統(tǒng)時鐘是一個64位元的計(jì)時器，計(jì)數(shù)內(nèi)容是從2000年1月1日0點(diǎn)0分開始所經(jīng)過的時間，單位是奈秒（ns）。當(dāng)采樣時間非常短暫時，即使是出現(xiàn)一個很小的位置測量瞬時同步偏差，也會導(dǎo)致速度計(jì)算出現(xiàn)較大的階躍變化，例如，運(yùn)動控制器通過順序檢測的位置計(jì)算速度便是如此。當(dāng)然，仍然可以使用傳統(tǒng)的、基于以太網(wǎng) 的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。單個以太網(wǎng)幀最多可進(jìn)行1486字節(jié)的過程數(shù)據(jù)交換，幾乎相當(dāng)于12000個數(shù)字輸入和輸出，而傳送這些數(shù) 據(jù)耗時僅為300 181。s。應(yīng)用層主要根據(jù)需要選擇合適的微處理器芯片 ESC 物理層使用的接口模式分為兩種:一種是 MII (Media IndependentInterface)接口,另一種是 EBUS 接口。光纖SercosII的新一代以太網(wǎng)版本，背后推手是博世力士樂，只用在運(yùn)動控制。而EtherCat和PowerLink則更象是為運(yùn)動控制而開發(fā)的，這二者好像沒有功能安全、在PLC和DCS控制方面也沒有得到大自動化公司的支持，況且這兩者又對以太網(wǎng)進(jìn)行修改，一個在軟件，另一個在軟件和硬件方面都進(jìn)行了修改，都不能兼容標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)設(shè)備，個人認(rèn)為這樣做得不償失，為滿足運(yùn)動控制而不能兼容已有的標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)設(shè)備而開發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)并不是以太網(wǎng)，與其說是工業(yè)以太網(wǎng)還不如說