EtherCAT技术介绍的资料.pptxVIP

第1页/共75页EtherCAT技术介绍的资料第2页/共75页EtherCAT – 用于控制和自动化技术的以太网第3页/共75页EtherCAT 是以太网现场总线!EtherCAT 是直达I/O级的实时以太网。再也无须下挂子系统没有网关延时输出输出, 传感器，驱动器，显示单元: 所有设备位于同一个总线上。第4页/共75页EtherCAT ：更快传输速率: 2 x 100 Mbaud(全双工)刷新时间:256 开关量 I/O ：11 μs1000 开关量 I/O 分布于 100 节点 ：30 μs = 0.03 ms200 模拟量 I/O (16 位) ：50 μs, 20 kHz 采样频率100 伺服轴 (每 8 字节 IN+OUT) ： 100 μs = 0.1 ms12000 开关量 I/O ： 350 μs第5页/共75页data pay load:e.g. 2 bit…6 byte节点响应时间Ethernet headerdata: ≥46 字节CRCIPG I/O输入数据及响应EtherCAT ：更快!I/O和驱动使用的以太网带宽以太网帧: ≥ 84 字节(incl. preamble + IPG Inter Packet Gap)22 字节4 字节12 字节Ethernet headerdata: ≥46 字节CRCIPG I/O请求及输出数据每个节点 4 输入字节+ 4输出字节:4,75% 应用程序数据率 at 0 μs 每节点响应时间1,9% 应用程序数据率 at 10 μs 每节点响应时间第6页/共75页EtherCAT ：更快!带宽使用比较:每节点4字节用户数据:polling/time slicing: ca. 2.5%广播(master → slaves) ca. 20…30%每节点2数据位的用户数据:EtherCAT: 80…97%第7页/共75页IPC....DVI实用原则: 以太网 “飞一般”通过绝对寻址，实现最小的协议头优势:专门针对分布式I/O的优化报文结构完全的硬件通讯: 最好的性能若网络中只有EtherCat设备，则无须交换机显著的诊断功能以太网兼容的维护性能第8页/共75页SwitchIPC....DVI实用原则: 以太网 “飞一般”(可选!)可使用标准交换机通过交换机: 一个Mac地址可访问多达65535 个节点第9页/共75页实用原则: 以太网 “飞一般”?飞一般“的运算，节约时间 数据在报文传送期间可以修改或添加，而无需堆栈、缓存或分解/组合。每个节点最小的 报文延时最佳性能from Mastervom Masterto Master第10页/共75页EtherCAT 性能40 轴 (每轴6字节输入/ 输出数据)50 I/O 站，总共560个 EtherCAT 总线端子2000 数字量 + 200 模拟量I/O, 总线长度 500 mEtherCAT性能 : 循环时间 230μs at 33% 总线负载, 报文长度 77μs比较: 1 个CAN 帧 (8 字节过程数据)，在总线速率 500 kBit/s时: 250μs第11页/共75页EtherCAT性能40 轴 (每轴6字节输入/ 输出数据)50 I/O 站，总共560个 EtherCAT 总线端子2000 数字量 + 200 模拟量I/O, 总线长度 500 mEtherCAT性能 : 循环时间 230μs at 33% 总线负载, 报文长度 77μs比较: Profinet IRT 763 μs, Powerlink V2 2347μs*, Profinet RT 6355 μs* Source: Ethernet Powerlink Spec V 2.0, App.3 第12页/共75页EtherCAT性能40 轴 (每轴20字节输入/ 输出数据)50 I/O 站，总共560个 EtherCAT 总线端子2000 数字量 + 200 模拟量I/O, 总线长度 500 mEtherCAT性能 : 循环时间 276μs at 44% 总线负载, 报文长度 122μs比较:Profinet IRT 763 μs, Powerlink V2 2347μs*, Profinet RT 6355 μs56%保留带宽, e.g. for TCP/IP0%保留带宽* Source: Ethernet Powerlink Spec V 2.0, App.3 第13页/共75页EtherCAT 性能报文 Time: 7μsOutput switches @ End of FrameCycle Time50 μs = 0,05 msgrid0,02 ms第14页/共75页IIIIPLC taskPLC taskPLC taskPLC taskO