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软件研发部 杨继桐
EtherCAT简介
EtherCAT伺服驱动控制应用协议（CIA402）
现场操作演示
重要内容
将计算机网络中的以太网技术应用于工业自动化领域构成的工业控制以太网,简称工业以太网或以太网现场总线。它是目前工业控制现场总线技术的一种重要发展方向。
1 实时工业以太网概述
与老式技术的现场总线相比，以太网现场总线具有如下长处：
传播速度快，数据包容量大，传播距离长
使用通用以太网元器件，性价比高
可以接入原则以太网端口
EtherCAT 传播协议
Slave Device
EtherCAT Slave
Controller
Slave Device
EtherCAT Slave
Controller
“On the fly” 的传播方式
数据的提取由协议芯片实现,只提取,在提取后不立即对数据进行处理,而是将数据继续传递.
DVI
IPC
..
..
EtherCAT Slave Controller(ESC)
EtherCAT底层数据互换
完全基于纯硬件机制。
EtherCAT从站构造
EtherCAT吸取采纳了Interbus“集总帧”的技术思想，它无需将以太网数据包接受下来，然后将其解码，再将过程数据复制到各个设备。EtherCAT采用将不一样设备的过程数据集合在一种以太网数据包中，在报文通过从站设备时读取对应的输出编址数据，同样输入数据也在报文通过是插入报文中。
EtherCAT数据帧构造
EtherCAT报文头包含一种32位的地址区，可用于节点寻址或逻辑寻址。EtherCAT有网段寻址、设备寻址和逻辑寻址。
网段寻址：网段寻址是由基于ISO/。
设备地址：EtherCAT报文的32位地址区将分为16位的从站设备地址和16为的物理
地址，使每个节点有64KB当地地址空间。
逻辑寻址：逻辑寻址模式下，整个32位地址空间都将作为地址值。网段内有4GB
的地址空间可以被寻址。现场总线存储管理单元（FMMU）将从设备的
物理存储地址映射到网段的逻辑地址。
EtherCAT报文寻址
逻辑寻址和现场总线存储管理单元（FMMU）
FMMU将逻辑地址转换为物理地址，FMMU容许由逻辑地址找到位于多种从站设备内的数据段，一种报文地址数据位于几种任意分布的从站内。
EtherCAT设备的物理次序完全独立且仅与最初的初始化阶段有关。FMMU的逻辑地址区最大4GB。从主站角度讲，一种EtherCAT系统可以被人为是一种大型分布式存储区，可以在该区域中无限制进行读写操作。
Ethernet Header
ECAT HDR
PLC Data
NC Data
Data n
Ethernet
logical process images up to 4 GByte
HDR 1
HDR 2
HDR 2
Datagram 1
Datagram 2
Datagram n
PLC Data
Data n
NC Data
Master
分布时钟(DC, Distributed Clock)
分布时钟(DC)可以使所有EtherCAT设备使用相似的系统时间,从而控制个设备任务的同步执行。从站设备可以根据同步的系统时间产生同步信号，用于中断控制或触发数字量输入输出。
实现从站之间的时钟同步；
为主站实现同步时钟；
产生同步的输出信号SYNC；
为输入事件产生精确的时间标识；
产生同步的中断；
同步更新数字量输出；
同步采样数字量输入；
DC重要有如下重要功能：