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EtherCAT

一般工业通讯的网络各节点传送的资料长度不长，多半都比以太网帧的最小长度要小。而每个节点每次更新资料都要送出一个帧，造成带宽的低利用率，网络的整体性能也随之下降。EtherCAT利用一种称为“飞速传输”（processing on the fly）的技术改善以上的问题。在EtherCAT网络中，当资料的帧通过EtherCAT节点时，节点会复制资料，再传送到下一个节点，同时识别对应此节点的资料，则会进行对应的处理，若节点需要送出资料，也会在传送到下一个节点的资料中插入要送出的资料。每个节点接收及传送资料的时间少于1微秒，一般而言只用一个帧的资料就可以供所有的网络上的节点传送及接收资料。

EtherCAT 是基于Ethernet的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) 于2003年研发，是一种工业以太网总线标准。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(SIL3)。支持多种设备连接拓扑结构。其从站节点使用专用的控制芯片，主站使用标准的以太网控制。整个EtherCAT结构包括物理层、数据链路层和应用层。

EtherCAT主要特点如下：

1) 完全符合以太网标准。EtherCAT设备可以与其他的以太网设备共存于同一网络中；普通的以太网卡、交换机、路由器等标准组件都可以在EtherCAT中使用。

2) 支持多种拓扑结构。EtherCAT网络可以支持多种网络拓扑结构，如线型、星型、树型拓扑结构。

3) 适用性广泛。任何带有普通以太网控制器的控制单元都可以作为EtherCAT主站。EtherCAT网络可以使用普通的以太网电缆或光缆，同时EtherCAT还能够使用倍福公司自己设计的低压差分信号LUDS（Low Voltage Differential Signaling，低压差分信号）线来延时地通信。

4) 高效率、刷新周期短。EtherCAT网络可以最大化利用以太网带宽进行数据传输。EtherCAT网络可以用于伺服控制技术中底层的闭环控制。

5) 同步性能好。EtherCAT使用高分辨率的分布式时钟，各个从站节点之间的同步精度远小于1us。

6) 无须从属子网。无论是复杂的节点还是只有一两位数字I/O都能被用作EtherCAT从站

 

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