Beckhoff EtherCAT-超高速以太網(wǎng)I/O
2005/9/6 11:17:00
產(chǎn)品簡介:
EtherCAT是Beckhoff最新開發(fā)的一種實時以太網(wǎng)現(xiàn)場總線系統(tǒng)。
產(chǎn)品分類:工業(yè)以太網(wǎng) EtherCAT
品牌:倍福
產(chǎn)品介紹
以太網(wǎng)有100M的高速性,但是,現(xiàn)行的各種工業(yè)以太網(wǎng)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(shù)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(xiàn)場總線的瓶頸。這種實時以太網(wǎng)協(xié)議非常適合要求實現(xiàn)快速控制的應(yīng)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)?! ?br/>
EtherCAT的另一個優(yōu)勢是,它采用標準的以太網(wǎng)卡而無需專用接口卡,這樣可以大幅度降低成本。其拓撲結(jié)構(gòu)可以是常用的成本較高的星形結(jié)構(gòu),也可以是簡單而低成本的線形結(jié)構(gòu)或樹形結(jié)構(gòu);EtherCAT可以用雙絞線或光纜作為傳輸介質(zhì),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(wǎng)幀內(nèi)傳輸。此協(xié)議可由多個子報文組成,每個子報文服務(wù)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(shè)定。數(shù)據(jù)直接在I/O端子里被拷貝到映像區(qū)內(nèi)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)直接讀取并處理。普通網(wǎng)卡通過TwinCAT Y Driver將實時以太網(wǎng)數(shù)據(jù)與普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分流,這種分流是靠以太網(wǎng)貞的優(yōu)先級不同來實現(xiàn)的,從而保證了以太網(wǎng)的實時性能。
EtherCAT的另一個優(yōu)勢是,它采用標準的以太網(wǎng)卡而無需專用接口卡,這樣可以大幅度降低成本。其拓撲結(jié)構(gòu)可以是常用的成本較高的星形結(jié)構(gòu),也可以是簡單而低成本的線形結(jié)構(gòu)或樹形結(jié)構(gòu);EtherCAT可以用雙絞線或光纜作為傳輸介質(zhì),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(wǎng)幀內(nèi)傳輸。此協(xié)議可由多個子報文組成,每個子報文服務(wù)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(shè)定。數(shù)據(jù)直接在I/O端子里被拷貝到映像區(qū)內(nèi)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)直接讀取并處理。普通網(wǎng)卡通過TwinCAT Y Driver將實時以太網(wǎng)數(shù)據(jù)與普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分流,這種分流是靠以太網(wǎng)貞的優(yōu)先級不同來實現(xiàn)的,從而保證了以太網(wǎng)的實時性能。
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