问: 一个 EtherCAT 数据帧足以完成所有节点控制数据的发送和接收。数据会不会超过限制?
答:一个 EtherCAT 数据帧足以完成所有节点控制数据的发送和接收,这种高性能的运行模式克服了前面章节描述的各种问题!
EtherCAT 主站发送一个报文,报文经过所有节点。EtherCAT从站设备高速动态地(onthe fly)读取寻址到该节点的数据,并在数据帧继续传输的同时插入数据。这样,数据帧的传输延时只取决于硬件传输延时。当某一网段或分支上的最后一个节点检测到开放端口(无下一个从站)时,利用以太网技术的全双工特性,将报文返回给主站。
EtherCAT 报文的最大有效数据利用率达 90% 以上,而由于采用全双工特性,有效数据利用率理论上高于 100 MBit/s。
EtherCAT 主站是网段内唯一能够主动发送EtherCAT 数据帧的节点,其他节点仅传送数据帧。这一设想是为了避免不可预知的延时,从而保证 EtherCAT 的实时性能。
EtherCAT 主站采用标准的以太网介质访问控制器(MAC),无需额外的通信处理器。
因此,任何集成了以太网接口的硬件平台都可以实现 EtherCAT 主站,而与所使用的实时操作系统或应用软件无关。
EtherCAT 从站设备采用 EtherCAT 从站控制器(ESC)在硬件中高速动态地(on the fly)处理 EtherCAT 数据帧,不仅使网络性能可预测,而且其性能独立于具体的从站设备实施方式。
在实际自动化控制系统中,应用程序之间通常有两种数据交换形式 :时间关键( time-critical) 和非时间关键( l1on-tin毡-critical) 。时间关键表示梅定的动作必须在确定的时间窗口内完成。如果不能在要求的时间窗口内完成通信,则有可能引 起控制失效。 时间关键的数据通常周期性发送,称为周期性过程数据通信。非时间关键数据可以非周期性发送,在 EtheCAT 中采用非周期性邮箱( mailbox) 数据通信。
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