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第 1页 共 4页 EtherCAT的配置和诊断 TwinCAT 2.10版本全面支持EtherCAT，与EtherCAT相结合，为标准化应用提供了一套易于配置和诊断的自动化系 统。当然，也可手动配置各应用的通讯系统，以便灵活高效地提供最佳方案。本文讲述了如何在TwinCAT系统管理器 中进行手动配置，以及如何处理内部的系统和外部的诊断信息。 新一代控制系统 EtherCAT 和 TwinCAT TwinCAT自动化软件已有近 10年历史，自问世到现在， TwinCAT功能不断增强，目前已有成千上万个应用案例。 为适应不同的应用场合，TwinCAT 几乎支持所有的现场 总线和所有通用的通讯方式，并且整合优化。除了支持经 典的现场总线如 PROFIBUS、DeviceNet、SERCOS、 CANopen、Interbus和 Lightbus外，TwinCAT还支持普 通的 PC接口，如 USB和以太网等。对应于不同的协议， TwinCAT 具有不同的实时性能。至于以太网，TwinCAT 可使不同的以太网协议，具有良好的实时性。 EtherCAT 是一个开放的，基于以太网的通讯系统，可广 泛应用于自动化行业。由于其效率高，同步性能好（同步 时间为纳秒），EtherCAT对那些快速而高性能的机械控制 系统特别适合。EtherCAT 网络连接成本低，拓扑结构灵 活，因此对应用的要求不高。另外，作为一个纯粹的软件 解决方案，主站可采用普通的带有以太网接口的控制器。 TwinCAT 和 EtherCAT 组合为用户提供一个易于配置和 诊断的自动化系统，即使对应复杂的控制任务也非常适 合。在不需要灵活配置的应用场合，采用缺省的配置都要 优于传统的现场总线系统的性能。此外，通讯系统还可以 手动配置，并且可自动适应各个应用场合。 被公认的新特征 初看上去，TwinCAT可使得 EtherCAT系统像其它现场总 线系统一样易于配置和使用。如果添加一个新的主站或者 自动检测到另一个主站，系统中的其它设备相应进行参数 设置。来自设备的过程数据以变量的形式连接到控制任务 （例如 PLC）中的变量。TwinCAT 系统管理器则自动计 算管理这些与数据的同步以及连续性相关的设置。 EtherCAT具有 TwinCAT的如下特征： | 配置校验 | 过程数据和总线诊断相互独立 | 自动化设备和在线诊断 | 完全集成第三方设备 通过和物理上硬件配置的比较，配置校验简化了系统的调 试。并且能够区份故障究竟是由于接线错误引起，还是由 于配置错误引起，便于用户排除（见图 1）。 过程数据和总线诊断的相互独立简化了模块化控制系统 的开发。为此，作为一种现有现场总线的扩展，推出了“同 步单元”这一概念。以往的现场总线是通过设备或总线完 成通讯和故障诊断的，然而对于 EtherCAT，任何独立的 数据或不同设备的数据都能集成到“同步单元”中。系统 根据控制任务的模块化特点对数据进行分组。I/O模块的 自由配置并不影响数据分组。此外，通讯系统可以在多任 务模式下工作。例如，运动控制任务和 PLC 任务有不同 的扫描速度，但它们在一个同步单元中可以同步交换数 据。只有那些个别任务需要的数据通过以太网报文的格式 传递，大大地降低了总线的负载。 1. 配置校验 第 2页 共 4页 模块化控制架构的同步单元 模块化控制架构的目的是为了能够尽可能独立的开发和 管理每一个模块。一个模块定义一组过程数据以便和周边 设备（例如同步单元）同步连续交换。数据交换的 I/O组 件对于该模块是透明的，只有数据的有效性才是最重要 的。为此，每个同步单元提供与循环同步的过程诊断数据， 以表明同步单元的所有数据是否有效。 如果一个同步单元或所有同步单元的过程数据无效，则和 总线有关的总线诊断独立运行，以确定故障产生的原因。 同步单元有利于控制任务的结构化，尤其是在如下应用场 合：即使其它机器受故障影响或人为停车，仍然有部分机 器继续工作。 同步单元的大小由 EtherCAT设备确定。每个设备定义了 一个或多个过程数据范围，它们可以同步、连续地交换数 据。EtherCAT支持多种设备，无论是数字量的输入端子， 还是集成了现场总线（例如 PROFIBUS主站）的设备都 支持。支持独立设备的过程数据的多少取决于它的性能和 EtherCAT从站控制器（同步管理器和 FMMU通道）。 过程数据诊断 EtherCAT一个显著的优点是单个的设备不用增加费用即 可实现过程数据通讯。用于交换的同步单元仅仅是相关