Beckhoff EtherCAT-超高速以太網I/O
2005/9/6 11:17:00
產品簡介:
EtherCAT是Beckhoff最新開發(fā)的一種實時以太網現場總線系統(tǒng)。
產品分類:工業(yè)以太網 EtherCAT
品牌:倍福
產品介紹
以太網有100M的高速性,但是,現行的各種工業(yè)以太網并沒有充分利用其帶寬資源。EtherCAT充分利用了I/O層的帶寬,使得其處理1000個數字量I/O 只需30微秒,處理200個16位模擬量信號只需50微秒,即取樣頻率達到20 kHz。EtherCAT系統(tǒng)不僅速度快,布線也非常容易,并且對其他協(xié)議有很好的兼容性和開放性,因此可以打破其他現場總線的瓶頸。這種實時以太網協(xié)議非常適合要求實現快速控制的應用場合,如機器人、包裝機械、板材加工,特別是基于PC的控制系統(tǒng)。
EtherCAT的另一個優(yōu)勢是,它采用標準的以太網卡而無需專用接口卡,這樣可以大幅度降低成本。其拓撲結構可以是常用的成本較高的星形結構,也可以是簡單而低成本的線形結構或樹形結構;EtherCAT可以用雙絞線或光纜作為傳輸介質,非常靈活。
EtherCAT如何達到如此高性能?
首先,EtherCAT采用一種優(yōu)化的協(xié)議,它直接在以太網幀內傳輸。此協(xié)議可由多個子報文組成,每個子報文服務于邏輯過程映像區(qū)的一個特定的存儲區(qū),該邏輯映像區(qū)最大可達4GB。此映像區(qū)可以自由設定。數據直接在I/O端子里被拷貝到映像區(qū)內某個選定的位置:這使得沒有必要在主站中添加映像。映像區(qū)的數據通過DMA (Direct Memory Access)進入PC,減輕了CPU負擔,提高了性能?! ?br/>
另外,EtherCAT的每一個端子都嵌入了Beckhoff的ASIC芯片,此芯片中的FMMU (Fieldbus Memory Management Unit)可以使直接發(fā)送至端子的數據直接讀取并處理。普通網卡通過TwinCAT Y Driver將實時以太網數據與普通以太網數據分流,這種分流是靠以太網貞的優(yōu)先級不同來實現的,從而保證了以太網的實時性能。
EtherCAT的另一個優(yōu)勢是,它采用標準的以太網卡而無需專用接口卡,這樣可以大幅度降低成本。其拓撲結構可以是常用的成本較高的星形結構,也可以是簡單而低成本的線形結構或樹形結構;EtherCAT可以用雙絞線或光纜作為傳輸介質,非常靈活。
EtherCAT如何達到如此高性能?
首先,EtherCAT采用一種優(yōu)化的協(xié)議,它直接在以太網幀內傳輸。此協(xié)議可由多個子報文組成,每個子報文服務于邏輯過程映像區(qū)的一個特定的存儲區(qū),該邏輯映像區(qū)最大可達4GB。此映像區(qū)可以自由設定。數據直接在I/O端子里被拷貝到映像區(qū)內某個選定的位置:這使得沒有必要在主站中添加映像。映像區(qū)的數據通過DMA (Direct Memory Access)進入PC,減輕了CPU負擔,提高了性能?! ?br/>
另外,EtherCAT的每一個端子都嵌入了Beckhoff的ASIC芯片,此芯片中的FMMU (Fieldbus Memory Management Unit)可以使直接發(fā)送至端子的數據直接讀取并處理。普通網卡通過TwinCAT Y Driver將實時以太網數據與普通以太網數據分流,這種分流是靠以太網貞的優(yōu)先級不同來實現的,從而保證了以太網的實時性能。

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