第二部分 EtherCAT协议
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EtherCAT开发中的对象字典(OD)是一个非常重要的概念。
它可以被理解为一切信息皆对象,例如某个数据、属性、设备ID、大小、方向、某个IO变量的值等等。
这些对象按照一定的索引和子索引在OD中组成字典,以便于通过特定的路径进行查找和访问。
EtherCAT协议中的PDO(过程数据对象)是对象字典中可以被映射的对象集合。
这些对象包含一个对象引用列表以及以bit为单位的长度。
PDO映射包含一个或多个对象,这些对象之间存在映射关系,例如PDO_1由Object_1,Object_2,Object_3组成,每个对象都有一个长度。
PDO映射表由一系列被映射对象的数目和具体被映射的对象组成。
这些信息存储在SSC(系统服务客户)工具生成的Object.h文件中的实时过程数据的对象结构体中。
例如,PDO的映射表位于对象目录索引0x1A00~0x1BFF中。
在EtherCAT通信中,PDO是由主设备发起并周期性广播的,并且通过PDO映射将数据传输到从设备。
这种映射关系使得主设备和从设备之间的数据交互更加高效和可靠。
总的来说,EtherCA T中的对象字典及其映射原理提供了灵活且高效的数据通信机制,使得主设备和从设备可以方便地进行数据交互。
ethercat soe 解析
EtherCAT(Engineering Automation Technology)是一种实时以太EtherCAT(Engineering Automation Technology)是一种实时以太网解决方案,用于实现工业自动化和控制。
它提供了一种高性能、低成本的通信协议,适用于各种工业应用。
在EtherCAT中,SOE(Sequence of Events)是指事件序列。
它是一种记录设备状态变化的方式,通常用于故障诊断和分析。
SOE记录了设备从启动到停止过程中的所有事件,包括开关操作、报警信息等。
解析EtherCAT SOE的过程如下:
1. 首先,需要连接到EtherCAT网络上的设备,并获取设备的SOE数据。
这可以通过读取设备的配置文件或使用专用的监控软件来实现。
2. 接下来,对获取到的SOE数据进行解析。
这通常涉及到将二进制数据转换为可读的文本格式,以便进一步分析和处理。
3. 在解析过程中,可以提取关键信息,如事件发生的时间、设备名称、事件类型等。
这些信息有助于了解设备的工作状态和性能。
4. 可以将解析后的SOE数据存储在数据库中,以便进行长期监控和分析。
此外,还可以将这些数据与其他系统集成,以实现更高级的功能,如故障预测、优化控制等。
解析EtherCAT SOE可以帮助我们更好地了解设备的运行状况,提高生产效率和安全性。
ethercat电路原理EtherCAT(以太网控制自动化技术)是一种基于以太网的工业以太网技术,用于实现实时性要求高的工业控制应用。
它的电路原理涉及到以太网物理层、数据链路层和应用层的设计。
在EtherCAT 电路中,主要包括以下几个部分:1. 物理层:EtherCAT 采用了标准的以太网物理层,支持100BASE-TX 和1000BASE-T 以太网标准。
物理层负责将数据在以太网链路上进行传输。
2. 数据链路层:EtherCAT 在数据链路层使用了一种特殊的协议,称为EtherCAT 协议。
该协议采用了主从结构,主站负责发送数据帧,从站负责接收和处理数据。
EtherCAT 协议通过以太网数据帧的扩展字段来传输实时数据和控制信息。
3. 应用层:EtherCAT 应用层包括设备描述文件(Device Description File,DDF)和过程数据对象(Process Data Object,PDO)。
DDF 用于描述从站设备的特性和功能,PDO 用于传输实时的过程数据。
EtherCAT 电路的工作原理是:主站发送数据帧到从站,从站接收数据并根据DDF 进行解析和处理。
如果数据帧中包含PDO 数据,从站将实时数据传输给主站。
主站可以通过轮询或事件触发的方式与从站进行通信。
EtherCAT 的实时性是通过使用特殊的数据链路层协议和硬件实现的。
它采用了时间同步机制,保证了数据传输的确定性和实时性。
需要注意的是,以上是EtherCAT 电路的基本原理,实际的EtherCAT 系统还涉及到更多的细节和功能,如网络拓扑、从站配置、错误处理等。
如果你需要更深入了解EtherCAT 电路原理,建议参考相关的技术文档和资料。
《面向ZYNQ嵌入式平台的EtherCAT通信协议栈设计与实现》一、引言随着工业自动化和智能制造的快速发展,EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology)通信协议因其高带宽、低延迟和易扩展的特性,在嵌入式系统中得到了广泛应用。
本文将详细介绍面向ZYNQ嵌入式平台的EtherCAT通信协议栈的设计与实现过程,通过对其体系结构和功能的全面描述,旨在为相关开发人员提供一定的参考。
二、EtherCAT协议概述EtherCAT是一种实时以太网通信协议,其核心思想是将实时控制任务的数据传输与标准以太网进行无缝集成。
EtherCAT协议通过分布式时钟和状态机机制,实现了对数据的高效、实时传输。
在嵌入式系统中,EtherCAT协议的应用能够显著提高系统的响应速度和数据处理能力。
三、ZYNQ嵌入式平台简介ZYNQ嵌入式平台是一款基于Xilinx FPGA和ARM Cortex-A9处理器的嵌入式系统。
其具有高性能、低功耗的特点,广泛应用于工业控制、医疗设备、智能交通等领域。
在ZYNQ平台上实现EtherCAT协议,能够更好地满足实时性、稳定性和可扩展性的需求。
四、EtherCAT通信协议栈设计1. 整体架构设计EtherCAT通信协议栈的设计包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。
其中,物理层负责与硬件设备进行数据传输;数据链路层负责帧的封装与解析;网络层负责数据的路由与转发;应用层则提供丰富的接口供上层应用使用。
2. 详细设计(1)物理层设计:物理层采用标准的以太网物理层芯片,通过MII/GMII接口与ZYNQ平台进行连接。
(2)数据链路层设计:数据链路层负责将上层数据封装成EtherCAT帧,并实现帧的发送与接收。
此外,还需要实现分布式时钟同步机制,以保证数据的实时性。
(3)网络层设计:网络层主要负责数据的路由与转发。
在EtherCAT协议中,网络层需要实现SDO(Service Data Object)访问和PDO(Process Data Object)通信等功能。
Ethercat使用手册EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是一种高速的工业以太网通讯协议,以其低延迟、高效率和实时通信能力,被广泛应用于工业自动化领域。
本文将为大家介绍EtherCAT 的基本概念、架构、协议规范以及如何搭建EtherCAT网络。
一、基本概念1. EtherCAT主站(Master):负责控制通讯过程的控制器,管理所有从站的通讯,向从站发送同步信号和控制命令。
2. EtherCAT从站(Slave):负责执行具体任务的设备或控制器,在EtherCAT网络中可以有多个从站。
3. EtherCAT字段总线:连接全部从站的总线,是整个网络中最重要的部分。
4. EtherCAT换能器:把控制信号转换成高速的EtherCAT数据帧,使Ethernet适合于实时控制的应用领域。
二、架构EtherCAT由主站和从站组成,主站负责控制EtherCAT的通讯过程,管理从站的访问,而从站则负责执行具体任务。
EtherCAT 采用总线拓扑结构,所有从站通过字段总线连接,并共用一个通讯周期。
EtherCAT的主站可以是PC或PLC,可以使用各种编程语言(如C++、C#等)开发。
主站向从站发送同步信号,从而标定每个从站在通讯周期内的操作时序。
从站接收同步信号后,完成任务后将数据帧反馈给主站,从而完成双向通讯。
三、协议规范EtherCAT的通讯过程分为两个阶段,即数据链路层和应用层。
数据链路层的主要功能是使用EtherCAT数据帧将数据在各个从站之间传输,数据帧以太网的形式传输,数据帧中包含整个网络的同步和配置信息。
应用层的主要功能是在EtherCAT数据帧中传输各个从站的配置信息和控制命令, EtherCAT协议支持350种以上的工业通讯协议,包括CANopen、Modbus、PROFIBUS等,可以满足不同专业的自动化控制领域需求。
四、搭建EtherCAT网络搭建EtherCAT网络需要掌握以下几个方面:1.选择适当的硬件,如以太网交换机、EtherCAT主站和从站。
ethercat从站原理摘要:一、EtherCAT简介二、EtherCAT从站原理1.从站硬件设计2.从站软件设计3.从站通信机制4.从站实时性能优化三、EtherCAT在工业自动化领域的应用四、EtherCAT在我国的发展现状与前景正文:EtherCAT是一种实时工业通信协议,广泛应用于工业自动化领域。
其特点是低延迟、高响应和高可靠性,满足了工业生产对实时数据监控的需求。
本文将从EtherCAT的从站原理、通信机制以及在我国的发展现状等方面进行详细介绍。
一、EtherCAT简介EtherCAT(Ethernet Control Area Terminal)是一种基于以太网的实时通信协议,由德国B&R公司开发。
它将实时性能与以太网的灵活性相结合,实现了在工业自动化领域的高效通信。
与传统的以太网协议相比,EtherCAT能够在同一网络上实现实时数据传输和非实时数据传输,满足了工业生产中对低延迟、高响应和高可靠性的要求。
二、EtherCAT从站原理1.从站硬件设计EtherCAT从站的硬件设计主要包括以太网接口、实时处理器和存储器等部分。
从站设备通过以太网接口与主站进行通信,实时处理器负责处理通信协议和实时任务,存储器用于存储程序和数据。
2.从站软件设计从站软件设计主要包括通信协议栈、应用层协议和实时任务调度。
通信协议栈负责实现以太网帧的收发和EtherCAT协议的解析;应用层协议用于实现设备间的数据交换;实时任务调度则确保实时任务的正确执行。
3.从站通信机制EtherCAT采用分布式实时控制系统(DRC)作为通信机制,实现了数据的高速传输和实时监控。
在通信过程中,主站与从站之间通过周期性发送和接收数据帧来实现数据交换。
相较于传统以太网协议,EtherCAT通过优化数据帧的传输时序,降低了通信延迟。
4.从站实时性能优化为满足工业生产对实时性能的要求,EtherCAT从站采用了以下措施进行优化:a.高速数据传输:通过提高以太网传输速率,实现数据的高速传输。
EtherCAT 方案1. 概述EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是一种用于实时控制的高性能工业以太网通信协议。
它是一种开放的标准,允许实时数据在多个从站设备之间进行高效的通信。
EtherCAT 方案适用于各种工业自动化应用,提供了高速、实时和可靠的通信能力。
2. EtherCAT 架构EtherCAT 网络由一个主站(Master)和多个从站(Slave)组成。
主站负责控制和调度整个网络的通信,在每个通信周期内向从站发送命令和接收数据。
从站负责执行主站发送的命令并返回相应的数据。
EtherCAT 网络使用总线拓扑结构,所有从站设备通过一根共享的以太网电缆连接在一起。
3. EtherCAT 实时通信EtherCAT 的实时通信能力是其最重要的特点之一。
通过使用分布时钟和数据处理的方式,EtherCAT 实现了极低的通信延迟和高带宽利用率。
每个从站设备接收到主站发送的数据后,便可以立即进行处理并向下一个从站传递数据,从而实现了实时通信。
4. EtherCAT 网络拓扑EtherCAT 网络可以灵活地配置为不同的拓扑结构,根据具体的应用需求选择适合的网络结构。
常见的拓扑结构包括:线性结构、环状结构和星形结构。
线性结构适用于长距离的通信,环状结构适用于需要高可靠性和冗余的场景,星形结构适用于连接多个从站设备到一个主站的场景。
5. EtherCAT 协议栈EtherCAT 协议栈是实现 EtherCAT 通信的软件组件。
它包含了从物理层到应用层的各个协议组成部分,并提供了一种简便的方式来进行 EtherCAT 网络的开发。
常见的 EtherCAT 协议栈包括 Beckhoff 的 TwinCAT、EtherCAT Slave Stack 和EtherCAT Master Stack 等。
6. EtherCAT 主从站配置在 EtherCAT 网络中,主站和从站的配置是非常重要的。
EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是一种高性能实时以太网通信协议,用于工业自动化领域。
EtherCAT标准由EtherCAT技术组织(EtherCAT Technology Group,ETG)维护和推广,该组织致力于促进EtherCAT技术的应用和发展。
以下是关于EtherCAT标准的一些基本信息:1. **通信协议:** EtherCAT是一种实时以太网通信协议,它允许实时控制系统中的各种设备通过一个共享的以太网网络进行通信。
它提供了高速、低延迟和高精度的通信,适用于工业自动化、机器控制和机器人等应用。
2. **拓扑结构:** EtherCAT网络通常采用总线拓扑结构,其中所有设备连接到一个共享的以太网总线上。
这种拓扑结构使得设备之间可以实时通信,同时降低了网络复杂性。
3. **实时性能:** EtherCAT以其出色的实时性能而闻名,通信周期短,允许高速控制系统的要求。
这使得它特别适用于需要高精度和快速响应的应用。
4. **设备支持:** EtherCAT标准支持各种工业设备,包括传感器、执行器、PLC(可编程逻辑控制器)、运动控制器和其他自动化设备。
5. **ETG组织:** EtherCAT技术组织(ETG)是负责EtherCAT标准维护和推广的组织。
ETG定期发布新的EtherCAT规范,以满足不断发展的工业自动化需求。
6. **应用领域:** EtherCAT广泛应用于工业自动化领域,包括汽车制造、食品和饮料生产、医疗设备、机床和半导体制造等。
请注意,EtherCAT的标准和规范可能会随着时间的推移而发生变化和更新,因此建议在使用EtherCAT技术时查阅最新的规范和文档,以确保与最新的标准兼容。
有关更详细的信息和技术规范,您可以访问EtherCAT技术组织(ETG)的官方网站。
EtherCATEtherCAT取代PCI随着PC组件急剧向小型化方向发展,工业PC的体积日趋取决于插槽的数目。
而快速以太网的带宽和EtherCAT通讯硬件的过程数据长度则为该领域的发展提供了新的可能性——IPC 中的传统接口现在可以转变为集成的EtherCAT接口端子(参见图7)。
图7 分布式现场总线接口除了可以对分布式I/O进行编址,还可以对驱动和控制单元以及现场总线主站、快速串行接口、网关和其它通讯接口等复合系统进行编址。
即使是其他无协议限制的以太网设备变体,也可以通过分布式交换机端口设备进行连接。
由于一个以太网接口足以满足整个外围设备的通讯(参见图8),因此,这不仅极大地精简了IPC主机的体积和外观,而且也降低了IPC主机的成本。
图8 EtherCAT使控制器变小设备框架设备框架描述了设备的应用参数和功能特性,如设备类别相关的机器状态等。
现场总线技术已经为I/O设备、驱动、阀等许多设备类别提供了可利用的设备框架。
用户非常熟悉这些框架以及相关的参数和工具,因此,EtherCAT无需为这些设备类别重新开发设备框架,而是为现有的设备框架提供了简单的接口。
该特性使得用户和设备制造商可以轻松完成从现有的现场总线到EtherCAT技术的转换过程。
EtherCAT实现CANopen(CoE)CANopen设备和应用框架广泛用于多种设备类别和应用,如I/O 组件、驱动、编码器、比例阀、液压控制器,以及用于塑料或纺织行业的应用框架等。
EtherCAT可以提供与CANopen机制[7]相同的通讯机制,包括对象字典、PDO(过程数据对象)、SDO(服务数据对象),甚至于网络管理。
因此,在已经安装了CANopen的设备中,仅需稍加变动即可轻松实现EtherCAT,绝大部分的CANopen固件都得以重复利用。
并且,可以选择性地扩展对象,以便利用EtherCAT所提供的巨大带宽。
EtherCAT实现遵循IEC 61491的伺服驱动框架(SoE)SERCOS interface?是全球公认的、用于高性能实时运行系统的通讯接口,尤其适用于运动控制的应用场合。
Ethernet协议Ethernet协议是一种计算机网络通信协议,被广泛应用于局域网(LAN)和广域网(WAN)中,用于在不同的计算机之间进行数据传输。
它定义了物理层和数据链路层的规范,使得计算机能够通过以太网进行通信。
物理层在Ethernet协议中,物理层是指负责传输数据比特流的硬件和电缆。
常见的以太网物理层规范包括10BASE-T、100BASE-TX和1000BASE-T等。
•10BASE-T是一种传输速率为10 Mbps的以太网物理层规范,使用双绞线作为传输介质。
•100BASE-TX是一种传输速率为100 Mbps的以太网物理层规范,同样使用双绞线作为传输介质。
•1000BASE-T是一种传输速率为1 Gbps的以太网物理层规范,使用四对双绞线作为传输介质。
除了双绞线,光纤也可以作为以太网的传输介质。
光纤以太网可以提供更高的传输速率和更长的传输距离。
数据链路层在Ethernet协议中,数据链路层负责将数据包分割成帧,并添加必要的控制信息,以便接收方能够正确地接收和解析数据。
数据链路层还处理错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。
数据链路层使用MAC(Media Access Control)地址来标识网络中的每个网络接口。
MAC地址是一个全球唯一的地址,由48位二进制数组成,通常以十六进制表示。
帧结构以太网帧是数据链路层中的基本单位,它由以下几部分组成:1.Preamble(前导码):用于同步发送方和接收方的时钟。
2.Destination MAC Address(目标MAC地址):指示数据帧的接收方。
3.Source MAC Address(源MAC地址):指示数据帧的发送方。
4.EtherType(以太类型):指示数据帧中的数据类型(如IPv4、IPv6等)。
5.Payload(数据负载):实际的数据内容。
6.Frame Check Sequence(帧校验序列):用于检测数据帧在传输过程中是否发生错误。
EtherCAT协议简介EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是一种高性能、实时性强的工业以太网通信协议。
它被广泛应用于工业自动化领域,用于实时控制和数据采集。
本文将介绍EtherCAT协议的工作原理、优势以及应用场景。
工作原理EtherCAT采用主从式架构,其中有一个主节点(Master),多个从节点(Slave)以及通信线路组成。
主节点负责发送控制指令,从节点负责接收控制指令并执行相应的操作。
通信线路采用以太网技术,通过在以太网帧中封装EtherCAT帧来实现快速和实时的通信。
EtherCAT协议利用以太网的时分多路访问(Time Division Multiple Access)功能,在通信周期内将多个从节点的数据封装成一个帧进行传输。
主节点发送的控制指令通过一个环路(Ring)在从节点之间传递,每一个从节点都可以读取和修改需要的数据,然后将帧传递给下一个节点。
这种串联的方法大大降低了通信延迟和通信带宽的消耗,提高了通信速度和实时性。
优势高性能与实时性EtherCAT协议具有非常低的通信延迟和高的通信带宽,能够实现微秒级的实时控制。
这使得它非常适合于需要高性能和高实时性的应用,如机器人控制、高速运动控制等。
易于集成和扩展EtherCAT协议基于以太网技术,可以与现有的以太网设备兼容。
它能够利用现有的以太网物理层和网络结构,减少硬件设备和布线的成本。
同时,EtherCAT协议也支持分布式扩展,可以方便地添加新的从节点,灵活应对不同的应用需求。
灵活的拓扑结构EtherCAT协议支持多种拓扑结构,包括线性、环状、星型等。
用户可以根据具体的应用需求选择合适的拓扑结构,从而更好地满足系统的可靠性和可扩展性要求。
强大的诊断和监控功能EtherCAT协议具有强大的诊断和监控功能,可以实时监控从节点的状态和性能指标。
主节点可以根据从节点的反馈信息进行故障诊断和状态监控,提高系统的可靠性和稳定性。
ethercat的abort code说明EtherCAT(以太网控制自动化技术)是一种实时以太网通讯协议,用于工业自动化。
在EtherCAT通讯过程中,如果出现错误或异常情况,EtherCAT主站(Master)可能会发送一个"abort"帧来停止从站(Slave)的操作。
EtherCAT abort frame中包含一个或多个abort code,用于标识导致通讯中断的具体原因。
根据EtherCAT协议标准,abort code可以是以下几种:1. 0x0000 - No abort condition2. 0x0001 - Illegal data word in I/O data field3. 0x0002 - Illegal data word in parameter data field4. 0x0003 - Illegal command code5. 0x0004 - Slave not available (only for SDO command)6. 0x0005 - Access to the data object does not exist (only for SDO command)7. 0x0006 - Data type does not match (only for SDO command)8. 0x0007 - Length of the data object exceeds the maximum length9. 0x0008 - Data object is not writable (only for SDO command)10. 0x0011 - CRC error in I/O data field11. 0x0012 - CRC error in parameter data field12. 0x8301 - Sync error: Loss of Sync within the first 5 bytes (preamble)13. 0x8302 - Sync error: Loss of Sync within the first 5 bytes after Sync field14. 0x8303 - Sync error: Loss of Sync within the first 5 bytes after SOF field15. 0x8304 - Sync error: Loss of Sync within the first 5 bytes after EOF field16. 0x8305 - Sync error: Loss of Sync within the first 5 bytes after the end of frame17. 0x8311 - Data error: Received number of bytes is not equal to the expected number of bytes18. 0x8312 - Data error: Received data does not match the expected data (CRC error)19. 0x8313 - Data error: Received data does not match the expected data (compare error)20. ... - Other abort codes for specific EtherCAT vendors or use cases 不同的abort code可以帮助用户快速定位和解决问题,例如:如果abort code是`0x8312`,则可能表示在数据传输过程中发生了CRC错误。
目录前言 (3)版本 (4)1概述 (5)2 EtherCAT通讯协议 (6)2.1 EtherCAT特性简介 (6)2.2应用层协议CoE (6)3运动控制(CiA 402) (8)3.1 CIA402状态机 (8)3.2 工作模式 (9)3.3 控制字与状态字 (10)3.3.1控制字 (10)3.3.2状态字 (10)3.4循环同步位置模式(csp) (11)3.5 位置模式(pp) (12)3.6 速度模式(pv) (15)3.7 原点模式(home) (16)4常用功能介绍 (18)4.1驱动细分配置 (18)4.2 输出电流配置 (18)4.3 输入输出端子 (18)4.4 参数保存恢复 (21)4.5 常用对象字典 (21)4.5 探针功能 (22)4.5.1 相关对象字典 (22)4.5.2 探针功能说明 (22)4.6 安全转矩关闭(STO) (25)5报警信息 (27)5.1 驱动器错误 (27)5.2 EtherCAT通信错误 (27)附录1:回原点方法介绍 (28)附录2:MS-Mini2E/Mini3E/S3E驱动器对象字典 (64)附录3:YKD2205PE/YKD2405PE/YKD2608PE驱动器对象字典 (77)附录4:SSD2205PE/SSD2505PE/MS2-S3E驱动器对象字典 (88)附录5:ESD2205PE/ESD2505PE驱动器对象字典 (102)前言感谢您使用本公司总线型混合伺服驱动器。
在使用本产品前,请务必仔细阅读本手册,了解必要的安全信息、注意事项以及操作方法等。
错误的操作可能引发极其严重的后果。
声明本产品的设计和制造不具备保护人身安全免受机械系统威胁的能力,请用户在机械系统设计和制造过程中考虑安全防护措施,防止因不当的操作或产品异常造成事故。
由于产品的改进,手册内容可能变更,恕不另行通知。
用户对产品的任何改装我公司将不承担任何责任。
ethercat读法
EtherCAT是一种高效的实时以太网通信协议,它通过将数据传输和控制信息合并在一起,从而实现高速的数据传输和实时的控制。
在EtherCAT中,所有的节点都是通过一个共享的总线进行通信的,这个总线上的所有节点都可以同时读写数据,从而实现了高效的数据通信。
EtherCAT的读法可以分为两种:一种是直接读取EtherCAT节点的输入数据,另一种是通过解析EtherCAT节点的数据包来获取数据。
直接读取EtherCAT节点的输入数据需要使用EtherCAT的API,这个API通过对EtherCAT总线进行轮询来获取数据,然后将数据返回给调用者。
另一种读法是通过解析EtherCAT节点的数据包来获取数据。
EtherCAT节点的数据包包括两部分:首部和数据。
首部包括了数据包的长度、EtherCAT节点的地址、以及数据包类型等信息,而数据则是节点发送的实际数据。
通过解析首部信息,我们可以获取节点的地址和数据包类型等信息,然后再从数据中获取实际的数据。
这种读法需要对EtherCAT协议有一定的了解,同时也需要一些基本的网络编程知识。
总之,EtherCAT是一种高效的实时通信协议,它的读法有两种:直接读取节点数据和解析数据包。
对于需要实时控制和高速数据通信的应用来说,EtherCAT是一个非常好的选择。
- 1 -。
ETHERCAT 接口EtherCAT 是开放的实时以太网络通讯协议,最初由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff Automation GmbH) 研发。
EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准,同时,它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。
EtherCAT 的特点还包括高精度设备同步,可选线缆冗余,和功能性安全协议。
做为EtherCat主站模块,P876使得MC464成为了运动控制中独立的、EtherCat主站。
这种模块使能够控制高达64个轴的MC464能够随意的配置兼容Ethercat总线的驱动器、电机或者其他配置。
EtherCAT在网络性能上达到了一个新的高度。
1000个分布式I/O数据的刷新周期仅为30μs,其中包括端子循环时间。
通过一个以太网帧,可以交换高达1486字节的过程数据,几乎相当于12000个数字量I/O。
而这一数据量的传输仅用300μs。
与100个伺服轴的通讯只需100μs。
在此期间,可以向所有轴提供设置值和控制数据,并报告它们的实际位置和状态。
分布式时钟技术保证了这些轴之间的同步时间偏差小于1微秒。
利用 EtherCAT 技术的优异性能,可以实现用传统现场总线系统所无法实现的控制方法。
这样,通过总线也可以形成超高速控制回路。
以前需要本地专用硬件支持的功能现在可在软件中加以映射。
巨大的带宽资源使状态数据与任何数据可并行传输。
EtherCAT技术使得通讯技术与现代高性能的工业PC相匹配。
总线系统不再是控制理念的瓶颈。
分布式I/O的数据传递超过了只能由本地I/O接口才能实现的性能。
这种网络性能优势在有相对中等的计算能力的小型控制器中较为明显。
EtherCAT的高速循环,可以在两个控制循环之间完成。
因此,控制器总有可用的最新输入数据,输出编址的延迟最小。
在无需增强本身计算能力的基础上,控制器的响应行为得到显著改善。
EtherCAT技术的原理具备扩展性,不束缚于100M带宽-扩展至G兆位的以太网也是可能的。
ethercat针脚定义
EtherCAT是一种实时以太网通信协议,它使用一对标准以太网线传输数据。
在EtherCAT中,每个节点都有一个EtherCAT芯片,它包含有关节点的信息,包括输入/输出点和针脚定义。
EtherCAT的针脚定义通常由网线上的8个导线表示。
这些导线可以按照以下方式定义针脚:
1. 网线的第一对导线(通常为白/橙和橙)用于传递电源供应和同步数据。
2. 接下来的6个导线(白/绿,绿,白/蓝,蓝,白/棕,棕)用于传输数据和通信。
具体的EtherCAT针脚定义取决于使用的EtherCAT芯片和设备。
每个设备的针脚定义可能会有所不同,因此需要参考相关设备的硬件文档或规格表来了解具体的针脚定义。
ethercat标准EtherCAT标准。
EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是一种高性能实时以太网通讯协议,它被广泛应用于工业自动化领域。
EtherCAT标准的出现,为工业控制系统提供了更加高效、可靠的通讯方式,使得工业设备之间的数据交换更加快速和精准。
本文将对EtherCAT标准进行详细介绍,包括其原理、特点以及在工业领域的应用。
首先,EtherCAT采用了一种分布式的主从结构,通过在每个从站设备上添加一个EtherCAT从站控制器,实现了数据的快速传输和处理。
这种结构使得EtherCAT系统具有了极低的通讯延迟和高的实时性,能够满足工业控制系统对于实时性的严格要求。
此外,EtherCAT还支持多种拓扑结构,包括星型、线型和树型等,能够灵活适应不同的工业场景。
其次,EtherCAT标准具有良好的兼容性和可扩展性,可以与现有的以太网设备进行无缝集成。
这意味着用户可以在不改变现有网络架构的情况下,引入EtherCAT技术,实现对工业控制系统的性能提升。
同时,EtherCAT还支持多种通讯速率,从100Mbps到1Gbps不等,能够满足不同应用场景对于通讯带宽的需求。
此外,EtherCAT还具有强大的诊断和监控功能,能够对网络中的设备进行实时监测和故障诊断。
这为工程师在维护和管理工业控制系统时提供了便利,能够快速定位和解决问题,保证生产线的稳定运行。
在工业领域,EtherCAT标准已经被广泛应用于各种自动化设备中,包括PLC、伺服驱动器、机器人、传感器等。
EtherCAT技术的引入,使得这些设备之间的数据交换更加高效和可靠,提升了整个生产系统的性能和稳定性。
同时,EtherCAT还为工业互联网和智能制造提供了良好的基础,为工业4.0的发展奠定了坚实的基础。
总之,EtherCAT标准作为一种高性能实时以太网通讯协议,具有极低的通讯延迟、良好的兼容性和可扩展性,以及强大的诊断和监控功能。
第二部分 EtherCAT协议
EtherCAT 使用标准的 IEEE802.3 以太网帧,从而可以使用标准的网络控制器,对主站并没有特别的硬性要求。EtherCAT
使用了保留的以太网帧类型 0x88A4,这个帧类型可以有效地区分 Ethernet 数据帧和 EtherCAT 数据帧。EtherCAT 不需
要 IP 协议,但它可以被封装在IP/UDP 协议中。
1 EtherCAT 报文寻址方式及通信命令
1.1 设备寻址:
设备寻址分为位置寻址/自动增减寻址、设置站点寻址和广播寻址三种寻址机制。使用设备寻址时,单个从站报文的
32 位地址被分为 16bit 的设备位置/站点地址和 16bit 的芯片内物理地址两部分。16bit 的芯片内物理地址用来访
问 ESC 内部的寄存器或数据存储区
位置寻址/自动增减寻址:当设备使用位置寻址时,从站报文地址被分为 16bit 的设备位置地址和 16bit的芯片内部
物理地址两部分。16bit 的设备寻址采用负数寻址机制,即第一个从站对应的地址是 0,后面的每个从站的地址依次减
1。由于 EtherCAT 报文每经过一个从站时,相对应的 16bit 的设备地址依次加 1;当设备地址的值为 0 时,即表示本
从站是要被寻址的从站
设置站点寻址:设置站点寻址为每一个 EtherCAT 从站分配一个地址或站点别名,主站可以通过此站点地址或站点别
名来访问从站。设置站点地址是由主站在设备启动过程分配的,不能被从站改变。站点别名是存储在配置芯片
EEPROM 中的,可以被从站改变。如果 EtherCAT 报文中的寻址地址或站点别名与从站的相匹配,则将会执行报文中
相应的命令
广播寻址:
使用广播寻址时,每一个 EtherCAT 从站设备都被寻址。广播寻址一般用于初始化从站或检测从站的状态
1.2 逻辑寻址:
逻辑寻址:使用逻辑寻址时,对所有设备的访问都是通过同一个 4G(EtherCAT 报文中的 32bit 地址)的逻辑地址空间
来寻址的。从站使用映射单元(FMMU, FieldbusMemory Management Unit)把要映射的数据从逻辑映射区映射
到本地地址空间。在启动阶段,主站配置从站的 FMMU。通过本地 FMMU 的配置信息,从站提取要映射到本地物理
地址的逻辑数据。逻辑寻址还支持位映射,可以很方便的访问从站中某些连续位的数据
1.3 EtherCAT 的 WKC 和通信命令:
工作计数器/WKC(Working Counter):每个从站的 EtherCAT 数据报都有一个 16 位的工作计数器(WKC)。工作
计数器中记录了被 EtherCAT 数据报成功访问(从站被正确寻址且数据存储区访问成功)的从站个数。工作计数器被
EtherCAT 从站控制器中的硬件递增。
在主站程序中应该有对各个从站数据报中计数器进行预期值计算的模块。这样,通过比较 EtherCAT 的数据报中工作
计数器的值与预期值的关系,主站可以检查通信是否成功。
通信命令:通信命令共15条