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   編者語(yǔ)：EtherCAT具有強(qiáng)大的通訊能力，尤其適合于控制器之間的通訊。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，近年來(lái)EtherCAT也被越來(lái)越多地使用在車(chē)間級(jí)的通訊方面，即主站與主站之間的通訊上。
　　

EtherCAT技術(shù)協(xié)會(huì)中國(guó)區(qū)代表 范斌女士

　　從2003年倍福公司首次推出EtherCAT以太網(wǎng)開(kāi)始，EtherCAT的高速性、實(shí)時(shí)性及同步性等諸多特性很快就顯現(xiàn)出來(lái)，并以其非同一般的穩(wěn)定性獲得了眾多用戶的青睞。而隨著EtherCAT技術(shù)協(xié)會(huì)的成立，EtherCAT就以其顯著的性能優(yōu)勢(shì)被眾多廠商推廣并創(chuàng)新使用，如今在全球范圍內(nèi)已有超過(guò)1320名會(huì)員公司對(duì)該技術(shù)予以支持?；贓therCAT的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品，被應(yīng)用于伺服控制、同步控制及數(shù)據(jù)采集等運(yùn)動(dòng)控制要求較高的領(lǐng)域，以及風(fēng)電、物流及原材料加工等自動(dòng)化各個(gè)領(lǐng)域。

　　EtherCAT具有強(qiáng)大的通訊能力，尤其適合于控制器之間的通訊（主站和從站之間，以及從站與從站之間的通訊）。而隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，近年來(lái)EtherCAT也被越來(lái)越多地使用在車(chē)間級(jí)的通訊方面，即主站與主站之間的通訊上。

　　從本質(zhì)上來(lái)看，EtherCAT能夠?qū)崿F(xiàn)非常快速的通訊功能是因?yàn)槠洳捎昧伺c眾不同的通訊方式。

　　通常以太網(wǎng)由于無(wú)法解決系統(tǒng)通訊沖突的問(wèn)題，在工業(yè)應(yīng)用時(shí)往往需要配置特殊的以太網(wǎng)交換機(jī)，或是以精確的控制時(shí)間的方式來(lái)分配數(shù)據(jù)包，或是定義以太網(wǎng)幀的等級(jí)，以便將預(yù)先設(shè)定的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包傳遞出去，但這種方式往往可用數(shù)據(jù)率非常低。

　　EtherCAT技術(shù)則突破了其他以太網(wǎng)解決方案的系統(tǒng)限制。在EtherCAT實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊時(shí)無(wú)需接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，將其解碼之后再將過(guò)程數(shù)據(jù)復(fù)制到各設(shè)備。由于發(fā)送和接收的以太網(wǎng)幀壓縮大量設(shè)備數(shù)據(jù)，所以可用數(shù)據(jù)率可達(dá)90%以上。顯而易見(jiàn)在高速性和實(shí)時(shí)性方面，EtherCAT以其優(yōu)良品質(zhì)占得了市場(chǎng)先機(jī)。

　　作為一種通訊協(xié)議，符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的EtherCAT以太網(wǎng)技術(shù)無(wú)需附加任何總線即可訪問(wèn)各個(gè)設(shè)備，并支持各種形式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，系統(tǒng)配置和現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)一樣直觀簡(jiǎn)單，操作方便。而且，EtherCAT的這種傳輸方式使得其可以不需要使用交換機(jī)，避免了交換機(jī)本身所具備的延時(shí)而影響了其實(shí)時(shí)性。

　　EtherCAT所具備的分布時(shí)鐘方式也為其精確的同步性做出了保證。這特別適合應(yīng)用在那些需要精確同步的分布式過(guò)程中，例如幾個(gè)伺服之間需要同時(shí)執(zhí)行協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)時(shí)，EtherCAT采取的同步方法是精確排列分布時(shí)鐘，這樣，EtherCAT從站通訊可以精確確定各個(gè)從站時(shí)鐘傳播的延遲偏移，分布時(shí)鐘則基于該值進(jìn)行調(diào)整，基于這種機(jī)制，設(shè)備可以獲得精準(zhǔn)的納秒級(jí)同步性能。

　　在EtherCAT中，引入的時(shí)間戳概念還可以對(duì)精確的數(shù)據(jù)采集有很好的幫助。當(dāng)數(shù)據(jù)采集的時(shí)間非常短時(shí)，速度的精確計(jì)算不會(huì)受到通訊系統(tǒng)的同步誤差值影響，其精度要高于基于自由同步誤差的通訊測(cè)量技術(shù)。

　　如今，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了納秒級(jí)實(shí)時(shí)、高速及同步的EtherCAT已經(jīng)被眾多公司所采用，如倍福公司的XFC技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)I/O響應(yīng)時(shí)間≤100μs，為以前由于受技術(shù)限制而無(wú)法滿足性能要求的用戶提供了一種全方位提升控制性能的新理念。

　　同時(shí)，作為一種通訊協(xié)議，EtherCAT也具備對(duì)系統(tǒng)設(shè)備整體進(jìn)行優(yōu)越性能改善的能力。

　　通常的以太網(wǎng)是四層結(jié)構(gòu)，而運(yùn)算則處在最上層的PLC之中，那么，在通訊時(shí)每次都要經(jīng)過(guò)這四層的循環(huán)運(yùn)算，然后再將運(yùn)算信息反饋回去。而EtherCAT只有兩層結(jié)構(gòu)，總線周期很短，不需要底層的擴(kuò)展總線，不需要專用的主站控制設(shè)備，而僅用PLC加I/O的方式就可以實(shí)現(xiàn)，所以整體系統(tǒng)不僅解決了響應(yīng)問(wèn)題，也因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而降低了事故發(fā)生的概率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)整體的優(yōu)化。

　　在應(yīng)用方便性方面，EtherCAT也展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)越性。對(duì)于EtherCAT的使用者來(lái)說(shuō)采用EtherCAT，主站無(wú)需配置特殊的硬件產(chǎn)品，僅需一臺(tái)帶有標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)卡的PC或者嵌入式PC即可，操作系統(tǒng)可以是任意。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)可以集成到普通的交換機(jī)上，甚至不用交換機(jī)。因此，采用EtherCAT技術(shù)，在系統(tǒng)性能得到顯著提升的同時(shí)，還幫助客戶節(jié)省了成本。

　　EtherCAT技術(shù)協(xié)會(huì)（ETG）的工作也在全球范圍內(nèi)如火如荼地展開(kāi)著，包括展會(huì)、EtherCAT專題研討會(huì)和研發(fā)workshop等。而隨著ETG中國(guó)代表處的成立，中國(guó)市場(chǎng)也成為EtherCAT技術(shù)用戶群速度增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)之一，目前已經(jīng)有超過(guò)80家中國(guó)本土公司加入了ETG。更多的公司積極參與進(jìn)來(lái)，將更多的EtherCAT產(chǎn)品和應(yīng)用推介給廣大用戶。ETG中國(guó)希望幫助越來(lái)越多的用戶借助EtherCAT技術(shù)，以提升自己產(chǎn)品或系統(tǒng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

　　SEMI批準(zhǔn)EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)