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Beckhoff EtherCAT-超高速以太网I/O

供稿:德国倍福自动化有限公司 2005/9/6 11:17:00

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    关键字: 工控 单片机 工控机 机器人
    产品分类: 工业以太网 EtherCAT
    品牌: 倍福
    产品简介:
    EtherCAT是Beckhoff最新开发的一种实时以太网现场总线系统。
    以太网有100M的高速性,但是,现行的各种工业以太网并没有充分利用其带宽资源。EtherCAT充分利用了I/O层的带宽,使得其处理1000个数字量I/O 只需30微秒,处理200个16位模拟量信号只需50微秒,即取样频率达到20 kHz。EtherCAT系统不仅速度快,布线也非常容易,并且对其他协议有很好的兼容性和开放性,因此可以打破其他现场总线的瓶颈。这种实时以太网协议非常适合要求实现快速控制的应用场合,如机器人、包装机械、板材加工,特别是基于PC的控制系统。  
        
    EtherCAT的另一个优势是,它采用标准的以太网卡而无需专用接口卡,这样可以大幅度降低成本。其拓扑结构可以是常用的成本较高的星形结构,也可以是简单而低成本的线形结构或树形结构;EtherCAT可以用双绞线或光缆作为传输介质,非常灵活。

    EtherCAT如何达到如此高性能?
        
    首先,EtherCAT采用一种优化的协议,它直接在以太网帧内传输。此协议可由多个子报文组成,每个子报文服务于逻辑过程映像区的一个特定的存储区,该逻辑映像区最大可达4GB。此映像区可以自由设定。数据直接在I/O端子里被拷贝到映像区内某个选定的位置:这使得没有必要在主站中添加映像。映像区的数据通过DMA (Direct Memory Access)进入PC,减轻了CPU负担,提高了性能。  
        
    另外,EtherCAT的每一个端子都嵌入了Beckhoff的ASIC芯片,此芯片中的FMMU (Fieldbus Memory Management Unit)可以使直接发送至端子的数据直接读取并处理。普通网卡通过TwinCAT Y Driver将实时以太网数据与普通以太网数据分流,这种分流是靠以太网贞的优先级不同来实现的,从而保证了以太网的实时性能。

    更多内容请访问 德国倍福自动化有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=49279)

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