EtherCAT是什么
EtherCAT==Ethernet for Control Automation Technology==用于控制自动化技术的以太网
EtherCAT是一个开放架构，以以太网为基础的现场总线系统。常被称为实时以太网，开放的实时以太网。
EtherCAT是确定性的工业以太网，最早是由德国的Beckhoff公司所研发。
EtherCAT主要用于实现自动化的超高速通讯
EtherCAT简评
Beckhoff 基于以太网现场总线系统的 EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）技术具有性能优异、 拓扑结构灵活和系统配置简单等特点。
EtherCAT 突破了传统现场总线系统的限制，为现场总线技术领域树立了新的性能标准：30 µs 内可以更新1000 个 I/O，利用以太网和因特网技术实现垂直优化集成，网络容量几乎无限。
使用 EtherCAT 后，可以用简单的线型拓扑结构替代昂贵的星型以太网拓扑结构，无需昂贵的基础组件。EtherCAT 还可以使用传统的交换机连接方式，以集成其它的以太网设备。
其它的实时以太网方案需要专用的主站硬件或扫描卡，而EtherCAT 只需要价格低廉的标准以太网卡便可实现。
EtherCAT 拥有杰出的通讯性能，接线非常简单，并对其它协议开放。传统的现场总线系统已达到了极限，而EtherCAT则突破建立了新的技术标准——30 µs内可以更新1000个I/O数据，可选择双绞线或光纤，并利用以太网和因特网技术实现垂直优化集成。使用 EtherCAT，可以用简单的线型拓扑结构替代昂贵的星型以太网拓扑结构，无需昂贵的基础组件。EtherCAT还可以使用传统的交换机连接方式，以集 成其它的以太网设备。其它的实时以太网方案需要与控制器进行特殊连接，而EtherCAT只需要价格低廉的标准以太网卡(NIC) 便可实现。
EtherCAT拥有多种机制，支持主站到从站、从站到从站以及主站到主站之间的通讯。
它实现了安全功能，采用技术可行且经济实用的 方法，使以太网技术可以向下延伸至I/O级。EtherCAT功能优越，可以完全兼容以太网，可将因特网技术嵌入到简单设备中，并最大化地利用了以太网所 提供的巨大带宽，是一种实时性能优越且成本低廉的网络技术。
EtherCAT出现背景+协议原理+设备行规
详见：
EtherCAT特点
特点简述：
技术亮点
– 以太网直达端子模块 — 具有完全连续性
– 以太网过程接口可从1 位扩展到64 kB
– 首款真正的、用于现场层的以太网解决方案
– 精确计时，适合时间同步
性能
– 12 μs 内处理256 个数字量I/O
– 30 μs 内处理1000 个数字量I/O
– 50 μs 内处理200 个模拟量I/O（16 位），采样率为20 kHz
– 每100 μs 处理100 个伺服轴
– 350 μs 内处理12,000 个数字量I/O
拓扑结构
– 总线型、树型或星型拓扑结构
– 一个系统内最多可容纳65,535 台设备
– 系统规模：近乎无限（> 500 km）
– 有无交换机均可运行
– 经济高效的电缆敷设：工业以太网电缆（CAT 5）
– 双绞线电缆物理层：
– Ethernet 100 BASE-TX，两个设备之间最大距离为100 m
– 或者：两个从站之间光缆的最大距离为20 km
– 支持总线网段的热插拔
地址空间
– 整个网络范围内的过程映像：4 Gbyte
– 设备过程映像：1 位至64 kbyte
– 地址分配：可自由配置
– 设备地址选择：通过软件自动进行
成本优势
– 无需再进行网络调整：降低工程成本
– 带软件主站的硬实时功能：无需插卡
– 无需主动基础架构组件（交换机等）
– EtherCAT 所使用的以太网电缆和连接器低于传统的现场总 线所使用的电缆和连接器
– EtherCAT 直达I/O 端子模块：无需复杂的总线耦合器
– 高度集成了EtherCAT 从站控制器，因此接口成本较低
协议
– 直接内置于以太网帧内的优化协议
– 完全由硬件实现
– 用于路由和接口：UDP 数据报文
– 在传递时处理
– 用于精确同步的分布式时钟
– 时间戳数据类型，用于纳秒范围内的分辨率
– 用于高分辨率测量的过采样数据类型
诊断
– 断点检测
– 连续的“线路质量”测量能够精确定位传输故障
– Topology View
接口
– 用于标准以太网设备的交换机端子模块
– 用于现场总线设备的现场总线端子模块
– 分布式串行接口
– 通讯网关
– 连接至其它EtherCAT 系统的网关
开放性
– 与以太网完全兼容
– 可以通过交换机和路由器运行
– 可以与其它协议混合运行
– 互联网技术（Web 服务器、FTP 等）
– 可与现有的总线端子模块系列兼容
– 协议完全公开
– EtherCAT 符合IEC、ISO 和SEMI 标准
EtherCAT 技术协会
– 拥有众多会员公司的国际化联盟组织
– 成员包括用户和制造厂商
– 为技术开发提供支持
– 保障互操作性
– 设备行规的集成和制定
更多内容详见：
EtherCAT相关产品
详见：
EtherCAT 技术协会
EtherCAT 技术协会（EtherCAT Technology Group，缩写为ETG）是为来自于各种 工业领域的主要用户公司和领先的自动 化设备制造商提供的平台，旨在共同支 持，推广及发展EtherCAT 技术。ETG 的 目标是保证EtherCAT 技术满足并超越最 广泛的有可能实现的任何行业的应用 要求。该组织确保将EtherCAT 技术便 捷且经济有效地集成到大量自动化设 备中，同时确保集成后设备的互操作 性。EtherCAT 技术组织（ETG）是正式的 IEC 合作组织中现场总线标准化的合作 组织，成员资格对所有公司开放。
更多详细信息，请登录
www.ethercat.org.cn
EtherCAT Technology Group (ETG)
EtherCAT的实施
详见：
EtherCAT相关资料
http://www.ethercat.org/pdf/cn/EtherCAT_Introduction.pdf
http://www.ethercat.org/pdf/english/Ethernet_for_Semi_0607.pdf
EtherCAT Technology Group | 主页
IEC 61158-3/4/5/6-12 (Ed.1.0), Industrial communication networks – Fieldbus specifications – Part 3-12: Data-link layer service definition – Part 4-12: Data-link layer protocol specification – Part 5-12: Application layer service definition – Part 6-12: Application layer protocol specification – Type 12 elements (EtherCAT)
IEEE 802.3: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications
IEEE 802.3ae-2002: CSMA/CD Access Method and Physical Layer Specifications: Media Access Control (MAC) Parameters, Physical Layers, and Management Parameters for 10 Gb/s Operation
ANSI/TIA/EIA-644-A, Electrical Characteristics of Low Voltage Differential Signaling (LVDS) Interface Circuits
IEEE 1588-2002: IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems
EN 50325-4: Industrial communications subsystem based on ISO 11898 (CAN) for controller-device interfaces. Part 4: CANopen
IEC 61800-7-301/304 (Ed.1.0), Adjustable speed electrical power drive systems – Part 7-301: Generic interface and use of profiles for power drive systems – Mapping of profile type 1 to network technologies – Part 7-304: Generic interface and use of profiles for power drive systems – Mapping of profile type 4 to network technologies
SEMI E54.20: Standard for Sensor/Actuator Network Communications for EtherCAT.
IEC 61784-2 (Ed.1.0), Industrial communication networks – Profiles – Part 2: Additional fieldbus profiles for real-time networks based on ISO/IEC 8802-3
The safety solution for EtherCAT
EtherCAT Technology Group China
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