EtherCAT高速工业以太网突破现场总线的瓶颈

[2006年5月12日，上海] “首届国际开放式工业自动化大会（ICOA）”今日于上海国际展览中心隆重开幕，来自德国倍福、菲尼克斯、西门子等多家知名企业的领导人和工程师齐聚一堂，共同探讨工业自动化技术的现状和未来发展。其间，德国倍福中国区技术主管刘卫列工程师作了题为“EtherCAT：高速工业以太网标准”的演讲，详细阐述了EtherCAT工业实时以太网技术的特点和性能，并简要介绍了EtherCAT技术组（ETG）的情况。 演讲中，刘卫列先生总体介绍了EtherCAT技术的实时能力、拓扑类型、诊断特征、开放性、安全可靠性等各个方面的技术特征，通过对现今现场总线技术的总体回顾和对比，指出EtherCAT具有通讯性能杰出、布线简单、高度开放等特点，可以最大化地利用以太网所提供的巨大带宽，并且成本低廉，适用于多种场合和设备。 刘卫列先生表示，通过EtherCAT，无需对以太网数据包进行接收、解码、复制到各个设备这一复杂过程，而是在报文经过从站节点时读取相应的编址数据并将输入数据插入至报文中，整个过程中，报文只有几纳秒的时间延迟。由于发送和接收的以太网帧压缩了大量的设备数据，所以可用数据率可达90%以上，有效数据率可达>100 Mb/s。由于EtherCAT借助于从站硬件集成以及网络控制器主站的直接内存存取，整个协议的处理过程都在硬件中得以实现，因此，该技术完全独立于协议堆栈的实时运行系统、CPU 性能或软件实现方式。1000个I/O的更新时间只需30 µs，其中还包括I/O周期时间。单个以太网祯最多可进行1486字节的过程数据交换，几乎相当于12000个数字输入和输出，而传送这些数据耗时仅为300 µs。 此外，谈及EtherCAT的经济成本时，刘卫列先生强调指出，这是一种专为价格低廉的设备而开发的经济型网络技术。EtherCAT可以用简单的线型拓扑结构替代昂贵的星型以太网拓扑结构，无需昂贵的基础组件，还可以使用传统的交换机连接方式，以集成其它的以太网设备。其它的实时以太网方案需要与控制器进行特殊连接，而EtherCAT只需要价格低廉的标准以太网卡（NIC）即可实现。 与会人员对这一技术表现出了极大的关注，就EtherCAT的拓扑结构、冗余、软件源代码等方面纷纷提问，会议现场学术气氛浓厚，反响热烈。 关于德国倍福 德国倍福（BECKHOFF）自动化有限公司总部位于德国威尔市。公司在世界各地设有分支机构，加上全球的合作伙伴，目前公司业务已遍及60多个国家。 倍福始终以基于PC的自动化新技术作为公司的发展理念，所生产的工业电脑、现场总线模块、驱动产品和TwinCAT控制软件构成了一套完整的、相互兼容的控制系统，可为各个工控领域提供开放式自动化系统和完整的解决方案。近20年来，倍福的元件和系统解决方案在世界各地得到了广泛的应用，以其“自动化新技术”为工业自动化的所有领域创立了一个标准。 自2001年3月倍福成立北京代表处以来，公司在中国的业务迅速发展,先后成立了上海代表处和广州代表处。随着各种具有良好性价比的新产品、新技术不断进入中国市场，其勇于打破传统控制模式，倾力推广PC控制新技术的理念已被越来越多的中国用户所接受。如需了解更多信息，请登陆Beckhoff中文官方网站www.beckhoff.com.cn。 关于EtherCAT EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）是用于工业自动化的以太网解决方案，其特点是性能优越、操作简便。EtherCAT可以用简单的线性拓扑结构来取代以太网常用的星形结构，也可以采用“传统”方式，即采用网络交换机进行布线，以便整合其他的以太网设备。主站无须专用接口卡，只需采用标准以太网卡即可实现与任何一台以太网控制器的连接。因此EtherCAT也非常适用于小型和中型的控制领域，从而为分布式I/O开辟了新的应用领域。EtherCAT技术出色的性能打破了传统现场总线的瓶颈，实现了一种与现代工业PC的强大运算能力相匹配的通信技术。 2005年2月，EtherCAT通过96% 的IEC会员投票表决，正式成为IEC规范——IEC/PAS 62407。除取得该项重要的标准之外，EtherCAT也正积极通过其它国际标准的认可。例如，EtherCAT目前已引入IEC 61784-2标准（测量和控制数字数据通讯——第二部分：基于实时应用的ISO/IEC8802-3通讯网络附加框架），ETG专家目前正参与该项标准的发展制定工作。EtherCAT技术也将集成到国际现场总线标准的下一代标准IEC 61158和 IEC61800-7（电子功率可调速驱动系统框架与接口)之中。国际标准组织（ISO)已将 EtherCAT纳入ISO15745标准。 关于ETG（EtherCAT技术组） EtherCAT技术组于2003年11月创立，目前已发展成为全球最大的工业以太网组织，也是发展最快的现场总线组织。截至2005年11月，已有235名成员，分别来自以下25个国家和地区：澳大利亚、澳地利、比利时、加拿大、中国、丹麦、德国、芬兰、法国、英国、印度、以色列、意大利、日本、韩国、列支敦士登、荷兰、新加坡、西班牙、瑞典、瑞士、台湾、土耳其、乌克兰和美国。 EtherCAT始终坚定认为，每个人都应有能力、有条件应用EtherCAT技术。ETG为来自不同领域的终端用户、设备制造商和控制技术供应商提供了一个相互沟通交流的论坛，旨在支持和推广EtherCAT技术。ETG广泛覆盖了多个工业领域，以确保EtherCAT能够充分适应各类实际应用。根据这些反馈，系统合作伙伴可以在各类设备中实现硬件和软件的简单元件集成。 2004年8月，国际电子技术委员会(IEC)管理委员会批准承认EtherCAT技术组与IEC数字通讯委员会之间的合作关系：ETG现在已正式成为标准化合作组织。 如需了解更多信息，请登陆ETG官方网站www.ethercat.org。