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EtherCAT 技術で他のイーサネット ソリューションのシステムの制限を克服: イーサネット パケットを受信せず、技術の採用は、デコード、し、デバイスにデータをコピーします。イーサネット フレームを処理、ノードを通過するメッセージに EtherCAT スレーブ デバイス: FMMU 各ステーション (フィールド バス ストレージ管理ユニット) フレーム内のノードの後、適切なアドレス データの読み取りに埋め込まれ、同時に、メッセージを次のデバイスに転送されます。同様に、入力メッセージのデータにメッセージを挿入するには渡されます。メッセージを処理中のみ数ナノ秒の時間遅れの。

マスターの駅にも非常に経済的です、ビジネスの標準的なネットワーク インターフェイス カード (NIC) または任意のマザーボード統合されたイーサネット コント ローラー ハードウェア インターフェイスとして使用することができます。これらのインタ フェースが DMA (直接メモリの読み取り) を介してデータを読み取るときの CPU リソースを消費せず、ネットワーク PC に転送。

イーサネット フレームは、公式のタイプのイーサネットで EtherCAT プロトコル内で合意。このタイプのイーサネットを使用して直接転送を許可する標準的なイーサネット フレームを再定義することなくが、イーサネット フレームでデータを制御します。イーサネット フレームは、複数のメッセージの成っている 4 GB まですることができます論理的なプロセスの画像領域の各メッセージ サービス特定のメモリ領域。データ系列は、物理的な順序とは無関係、アドレス イーサネット端子モジュールを並べ替えることができます。ステーション ブロードキャストとマルチキャスト通信を実現することができます。

とき、同じサブネット内に直接イーサネット コント ローラーをプライマリ サイト コント ローラーや制御ソフトウェアを実行している EtherCAT コンポーネント、イーサネット フレームのデータを直接転送する使用できます。

ただし、EtherCAT のアプリケーションは、単一サブネットに限定されません。EtherCAT UDP プロトコル UDP/IP パケットは、イーサネット プロトコル スタックのすべてのコントロールに、EtherCAT システムに対処できることを意味するルータも他のサブネット間で通信可能である EtherCAT をカプセル化します。この場合、システムのパフォーマンス明らかにコント ローラーとリアルタイムのパフォーマンスのためのイーサネット プロトコル依存します。応答時間は EtherCAT ネットワーク自体にほとんど影響: UDP データ フレームのみを最初のサイトをアンパックする必要があります。

EtherCAT によりネットワークのパフォーマンスは、新しい高さに達しています。ノードとネットワークから FMMU メモリ アクセス コント ローラー マスター、完成したプロトコル処理は完全にハードウェアに直接します。実行時システムは、プロトコル スタック、CPU のパフォーマンスやソフトウェアの実装の完全に独立しているので全体の契約プロセス ハードウェアで実現しました。1000 I/O 30μs の時間を更新します。1 つのイーサネット 1486 バイト プロセス データ交換、ほぼ 12,000 のデジタル入力と出力に等価のフレームし、これらのデータは 300μs のみを送信します。

100 サーボ軸のみ 100 μ s の通信の。この期間中、システムの更新プログラムのコマンドと制御、データの実際の場所と分散時計技術の状態の同期のすべての軸の軸偏位未満 1 マイクロ秒ことができます。この場合でも、帯域幅が TCP/IP 診断データをアップロードまたはダウンロードするためのパラメーターなどの非同期通信を有効にするための十分なです。

超高性能 EtherCAT 技術により伝統的なフィールドバス システムのない日付コントロール哲学することができます。たとえば、イーサネット システムだけでなく速度制御を処理することができます, 分散駆動電流制御のための使用もできます。巨大な帯域幅は、各データとステータス情報を同時に送信できます。EtherCAT 通信技術とコンピューティング パワー モダンな工業 PC のラインの優れた、バス システムは、もはやコントロール概念のボトルネックは分散 I/O はほとんどローカル I/O インタ フェースよりも高速に実行される可能性が。

ボード イーサネット カードを統合したので PCI EtherCAT を置き換える、インタ フェース カード用のスロットは、もはや必要です。小型シャープ PC コンポーネント化として経済発展の方向性、産業用 PC はますますスロット数のボリュームによって異なります。高速イーサネットの帯域幅とデータ長 EtherCAT 通信ハードウェアの開発の分野での新たな可能性を提供しています: 伝統的なインタ フェースでは、IPC 今統合 EtherCAT インターフェイス ターミナルをシフトすることができます。分散 I/O アドレスの指定、に加えてもドライブすることができます、コントロール ユニットとフィールド バス マスター、高速シリアル ? インタ フェース、ゲートウェイおよびその他通信インタ フェースなど複合システム宛ています。プロトコルのも他の非イーサネット デバイスのバリエーションまたは分散スイッチを介して接続するポート デバイス。イーサネット インタ フェースは全体の周辺機器の通信要件を満たすために十分であるように、この IPC マスター ボリュームを大幅に合理化しますが、IPC ホストのコストも削減できます。

EtherCAT ほぼ任意のトポロジをサポートしている種類のトポロジ、線形などを含む、ツリー、星など。フィールドバス経由構造のバスや行構造は後とも呼ばれますイーサネットを使用してカスケード ? スイッチまたはハブの数に限定されません。最も効果的なシステム ラインの方法は、ラインのフォークや分岐ツリー構造のトポロジの組み合わせです。I/O モジュールは、これは追加のスイッチなど多くのデバイスに必要なインターフェイスが既に存在するため。もちろん、まだ伝統的な使用することができますイーサネット星トポロジに基づいて。

また配線柔軟性をアップグレードするには、別のケーブルを選択することができます: 柔軟性が高く、経済の標準的なイーサネット ケーブル猫 100 BASE-TX モードまたは E バス使用できます (LVDS) は、信号を送信します。プラスチック光ファイバー (PFO) は、特殊な用途に使用できます。また、スイッチまたは異なるイーサネット メディア ? コンバーターなど異なる光ファイバー、銅ケーブル) における組み合わせを介して。

距離の要望に基づき、物理メディアとしての高速イーサネットの物理層または E バスを選択できます。高速イーサネット物理層は、2 つのデバイス間最大ケーブル長さ 100 メートル E バスは、最大 10 メートルの距離に接続することができますができます。ネットワーク容量が事実上無制限であるので、接続されているデバイスの数が多いための最大 65,535 することができます。

正確に同期クロック分配の共同操作分散処理のために特に重要です。たとえば、いくつかのサーボ軸で同じ時間を実装する協調運動です。 正確に、最も効果的な同期分散された時計をだった (IEEE 1588 標準 [6] を参照してください)。すぐに同期同期通信品質に影響を与える完全な通信障害分布の順序関連の通信システムに存在する可能性がありますエラーよりもクロック遅延優れたフォールト トレランスがあります。

EtherCAT をデータ交換に完全「父」の「息子」純粋なハードウェア時計のメカニズムに基づいています。論理リング構造の通信 (全二重高速イーサネット物理層) で使用して、クロックすることができます簡単にマスター駅時計伝搬遅延時間からのオフセットを正確に判断します。分散された時計は非常に正確なネットワーク全体を使用することができますを意味する値に基づいて調整されます、未満 1 マイクロ秒時間ベースと確実に同期します。

さらに、高解像度の分散の時計ではないだけローカル時刻の同期に使用することができますデータのコレクションはまた正確な情報を提供することができます。サンプリング時間の非常に短いと瞬時の同期エラーの非常に小さい位置計測も、大きい速度計算手順変更たとえば、モーション コント ローラーの順序によってつながるときは位置計算速度です。EtherCAT、タイムスタンプ データ型の導入を論理的に拡張、巨大な帯域幅をリンクするためのシステム時間の高解像度測定することによって提供されるイーサネットとして。この方法では、速度の正確な計算は、もはやより無料同期誤差に基づく通信計測技術も高い精度で通信システムの同期エラー効果です。

ホット ホット接続ネットワークと分離または re-free の構成の部分に接続されている; がたくさん必要な I/O 構成要件は、実行時に変更するには変更、柔軟な対応を提供します関数を接続します。 たとえば、治療センターが変わったこと、ツール システムのインテリジェントな伝送装置、柔軟なワーク アクチュエータ センサー搭載。EtherCAT システム考慮これらの要件: 任意の構成。

EtherCAT 伝統的に、セキュリティ機能、ネットワーク セキュリティ機能は専用のハードウェアまたは専用安全バスシステムを使用して、オートメーションの独立しました。安全関連通信によりセキュリティ機能 EtherCAT と同じネットワーク上の通信制御を実装できます。基になる操作に影響を与えず EtherCAT アプリケーション層に基づくセキュリティ プロトコル。それは IEC61508 ので構成されています、全体的なセキュリティ レベル (SIL) 3 を満たします。安全な I/O とセキュリティ サーボ ドライブ ? テクノロジーを使用できるようにデータ長変数です。その他 EtherCAT データをセキュリティで保護されたデータの転送と同じセキュリティ ルーターまたはゲートウェイを使用せず行うことができます。EtherCAT 機能安全と完全に互換性認定製品は、市場にされています。IEC 61748 3 標準 FSCP 12 (機能安全通信デバイス プロファイル) に即して EtherCAT プロトコルの安全性。

開放がイーサネットと完全に互換性あり、EtherCAT 技術を本当に開きます。契約は、様々 なサービスを提供する他のイーサネット プロトコルと同じ場所に配置することができ、同じ物理メディア上のすべての契約を共存 — — 通常のみの影響を最小限に全体的なネットワーク パフォーマンスがあります。標準のイーサネット デバイス、ハブ ターミナル EtherCAT システムを介して接続することができます、端末サイクル時間には影響しません。伝統的なフィールドバスを EtherCAT フィールドバス マスター端末ネットワークへの接続を介してデバイスを統合できます。UDP プロトコル バリアント機器スロット インターフェイスに統合をできます。EtherCAT 技術グループは、各団体が実装でき、ネットワークを使用できます。最終的な仕様のリリース後 EtherCAT プロトコル。

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1階 EtherCAT [*.*.*.*] 発表于 2013/05/22/ 08:17:00
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