EtherCAT - 以太網現場總線
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表1:EtherCAT性能概貌 
超高性能的EtherCAT技術可以實現傳統的現場總線系統無法迄及的控制理念。EtherCAT使通訊技術和現代工業PC所具有的超強計算能力相適應，總線系統不再是控制理念的瓶頸，分布式I/O可能比大多數本地I/O接口運行速度更快。EtherCAT技術原理具有可塑性，并不束縛于100 M bps的通訊速率，甚至有可能擴展為1000 M bps的以太網。
3.5 診斷
現場總線系統的實際應用經驗表明，有效性和試運行時間關鍵取決于診斷能力。只有快速而準確地檢測出故障，并明確標明其所在位置，才能快速排除故障。因此，在EtherCAT的研發過程中，特別注重強化診斷特征。 試運行期間，驅動或I/O 端子等節點的實際配置需要與指定的配置進行匹配性檢查，拓撲結構也需要與配置相匹配。由于整合的拓撲識別過程已延伸至各個端子，因此，這種檢查不僅可以在系統啟動期間進行，也可以在網絡自動讀取時進行（配置上載）。
可以通過評估CRC校驗，有效檢測出數據傳送期間的位故障——32 位CRC多項式的最小漢明距為4。除斷線檢測和定位之外，EtherCAT系統的協議、物理層和拓撲結構還可以對各個傳輸段分別進行品質監視，與錯誤計數器關聯的自動評估還可以對關鍵的網絡段進行精確定位。此外，對于電磁干擾、連接器破損或電纜損壞等一些漸變或突變的錯誤源而言，即便它們尚未過度應變到網絡自恢復能力的范圍，也可對其進行檢測與定位。
3.6 高可靠性
選擇冗余電纜可以滿足快速增長的系統可靠性需求，以保證設備更換時不會導致網絡癱瘓。您可以很經濟地增加冗余特性，僅需在主站設備端增加使用一個標準的以太網端口（無需專用網卡或接口），并將單一的電纜從總線型拓撲結構轉變為環型拓撲結構即可。當設備或電纜發生故障時，也僅需一個周期即可完成切換。因此，即使是針對運動控制要求的應用，電纜出現故障時也不會有任何問題。
圖7: Low cost cable redundancy with standard slaves
不管是使用硬件還是使用專用的安全總線系統，傳統觀念總是認為，自動化網絡應與安全功能相分離。但EtherCAT所實現的安全功能可以在同一網絡中將安全相關的通訊和控制通訊融合為一體。安全協議基于EtherCAT應用層，不受低層協議的影響，并遵循IEC61508 標準認證，滿足安全集成級（SIL）4的要求。數據長度可以變化的，因此該協議既完全適合于安全 I/O 數據，也適合于安全驅動技術。和其它EtherCAT數據一樣，安全數據可以通過無安全功能的路由器或網關實現路由。目前，首批獲得完全認證的EtherCAT安全產品已經上市。
3.8 EtherCAT 取代PCI
隨著PC組件急劇向小型化方向發展，工業PC的體積日趨取決于插槽的數目。而快速以太網的帶寬和EtherCAT通訊硬件的過程數據長度則為該領域的發展提供了新的可能性——IPC 中的傳統接口現在可以轉變為集成的EtherCAT接口端子（參見圖8）。除了可以對分布式I/O進行編址，還可以對驅動和控制單元以及現場總線主站、快速串行接口、網關和其它通訊接口等復合系統進行編址。
圖8: 分布式現場總線接口
圖9: EtherCAT使控制器的體積顯著減小
設備行規描述了設備的應用參數和功能特性，如設備類別相關的機器狀態等。現場總線技術已經為I/O設備、驅動、閥等許多設備類別提供了可利用的設備行規。用戶非常熟悉這些行規以及相關的參數和工具，因此，EtherCAT無需為這些設備類別重新開發設備行規，而是為現有的設備行規提供了簡單的接口。該特性使得用戶和設備制造商可以輕松完成從現有的現場總線到EtherCAT技術的轉換過程。
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