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02.-EtherCAT技术介绍.pdf

发布时间：2022-04-10 发布人：admin 分类：互联网 资料大小：3.89M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    幻灯片编号 1
    EtherCAT – 以太网现场总线
    EtherCAT 速度更快
    性能比较: 应用案例
    运行原理: 飞速传输的以太网帧
    运行原理: 飞速传输的以太网帧
    运行原理: 飞速传输的以太网帧
    EtherCAT提升整个系统性能
    EtherCAT提升整个系统性能
    EtherCAT提升整个系统性能
    现场总线: 要求控制系统内实现映射
    EtherCAT: 映射过程转移到从站设备
    EtherCAT 传输延时的测量
    EtherCAT 传输延时的测量
    分布时钟
    分布时钟
    EtherCAT 是工业以太网！
    EtherCAT 是工业以太网！
    纵向集成(I)
    纵向集成(II)
    纵向集成 (III)
    以太网网关设备：任何以太网协议
    EtherCAT 接线更灵活
    EtherCAT 接线更灵活
    大型EtherCAT系统测试
    EtherCAT 接线更灵活
    EtherCAT取代PCI
    EtherCAT取代PCI
    幻灯片编号 31
    EtherCAT 配置更简单
    EtherCAT 成本更低 (1): 硬件
    EtherCAT 成本更低 (2): 工程
    幻灯片编号 37
    幻灯片编号 38
    Safety over EtherCAT功能性安全
    Safety over EtherCAT: 应用案例
    无冗余: 线缆故障
    带冗余: 系统配置
    带冗余: 线缆故障
    EtherCAT技术的开放性
    EtherCAT技术的开放性
    EtherCAT技术的开放性
    ETG全球团队
    ETG会员发展
    ETG会员发展 - 中国
    EtherCAT: 广泛的产品选择
    幻灯片编号 56
    一致性及兼容性
    EtherCAT: 通用的系统结构
    EtherCAT 应用领域
    EtherCAT 久经实践考验
    EtherCAT – 以太网现场总线.
    工业以太网现场总线 02.07.2013
    EtherCAT – 以太网现场总线 • EtherCAT 一网到底，协议处理直达I/O层 • 无需任何下层子总线 • 无网关延迟 • 单一系统即可涵盖所有设备： 输入输出，传感器，执行器，驱动，显示…. EtherCAT : - 速度更快 - 同步性 - 工业以太网 - 灵活性 - 应用简单 - 成本低廉 - 实施轻松 - 安全性 - 冗余性 - 开放性 - 一致性 - 通用性 - 经实践考验 © EtherCAT Technology Group, 2
    EtherCAT 速度更快 • 传输速率: – 2 x 100 Mbit/s (高速以太网, 全双工模式) • 刷新时间: – 256 数字量 I/O：11 µs – 分布于 100 节点的 1000 开关量 I/O：30 µs = 0.03 ms – 200 模拟量 I/O (16 bit) ：50 µs, 采样率 20 kHz – 100 伺服轴 (每个 8 Byte IN+OUT) ： 100 µs = 0.1 ms – 12000 数字量 I/O： 350 µs EtherCAT : - 速度更快 - 同步性 - 工业以太网 - 灵活性 - 应用简单 - 成本低廉 - 实施轻松 - 安全性 - 冗余性 - 开放性 - 一致性 - 通用性 - 经实践考验 © EtherCAT Technology Group, 3
    性能比较: 应用案例 • 40 轴 (每轴 20 Byte 输入和输出数据) • 50 I/O 站，共计560个EtherCAT总线端子模块 • 2000 个数字量 + 200个模拟量, 总线长度500米 • EtherCAT: 循环时间 = 276 µs 总线负载44%, 报文长度 = 122 µs 在这样短的循环时间下，仍有56%的带 宽为其他通讯保留，如TCP/IP。 EtherCAT : - 速度更快 - 同步性 - 工业以太网 - 灵活性 - 应用简单 - 成本低廉 - 实施轻松 - 安全性 - 冗余性 - 开放性 - 一致性 - 通用性 - 经实践考验 © EtherCAT Technology Group, 4
    EtherCAT : - 速度更快 - 同步性 - 工业以太网 - 灵活性 - 应用简单 - 成本低廉 - 实施轻松 - 安全性 - 冗余性 - 开放性 - 一致性 - 通用性 - 经实践考验 运行原理: 飞速传输的以太网帧 Slave Device Slave Device EtherCAT Slave Controller EtherCAT Slave Controller • 在帧的传输过程中过程数据被提取或插入: – 每个从站的过程数据量几乎无限制（1 Bit…60 Kbyte, 如果 需要则使用几个以太网帧传输） – 每一个循环中帧的报文数据构成可以不同。如：超短循环时 间用于轴数据，稍长循环用于I/O刷新 – 支持异步的、事件触发的通信 © EtherCAT Technology Group, 5
    运行原理: 飞速传输的以太网帧 EtherCAT : - 速度更快 - 同步性 - 工业以太网 - 灵活性 - 应用简单 - 成本低廉 - 实施轻松 - 安全性 - 冗余性 - 开放性 - 一致性 - 通用性 - 经实践考验 © EtherCAT Technology Group, 6
    EtherCAT : - 速度更快 - 同步性 - 工业以太网 - 灵活性 - 应用简单 - 成本低廉 - 实施轻松 - 安全性 - 冗余性 - 开放性 - 一致性 - 通用性 - 经实践考验 运行原理: 飞速传输的以太网帧 Master Ethernet Header ECAT HDR 1 R D H PLC Data 2 R D H NC Data 2 R D H Data n Ethernet • 隐含式寻址方式实现协议消耗最小化 – 针对分布式I/O的优化报文结构 – 通讯完全在硬件中完成—最优性能（+可预测） – 若网络中全部为EtherCAT设备，则无需交换机 – 出色的诊断功能 – 保留对以太网的兼容性 © EtherCAT Technology Group, 7
    EtherCAT : - 速度更快 - 同步性 - 工业以太网 - 灵活性 - 应用简单 - 成本低廉 - 实施轻松 - 安全性 - 冗余性 - 开放性 - 一致性 - 通用性 - 经实践考验 EtherCAT提升整个系统性能 传统现场总线I/O的响应时间 I PLC Task O I PLC Task O I PLC Task O I PLC Task O I PLC Task Tmpd 总线周期 总线周期 总线周期 总线周期 总线周期 总线周期 总线周期 TI/O TI/O TI/O TI/O TI/O TI/O TI/O TI/O TI/O TI/O TI/O TI/O TI/O TI/O TI/O 最佳情况的响应时间 最差情况的响应时间 输入 (最差情况) 输出 (最佳情况) 输出 Tmpd: 主站处理延迟 TI/O: 本地I/O 刷新时间 (本地子总线+固件刷新) © EtherCAT Technology Group, 8
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