EtherCAT通讯简介

实时以太网概述

什么是工业以太网？

将计算机网络中的以太网技术应用与工业自动化领域构成工业以太网，他是当前工业控制现场总线技术的一个重要发展方向。

与传统技术的现场总线相比，以太网现场总线具有以下优点：

传输速度快，数据包容量大，传输距离长，使用通用以太网元器件，性价比高。（相比于CANopen总线）

四种比较常见的以太网总线技术

POWERLINK是贝加莱公司主推的技术；PROFINET是西门子主推的技术；EtherNet/IP是罗克韦尔ab主推；EtherCAT是德国倍福主推的技术。

工业以太网技术是如何实现实时的呢？

传统的以太网都是采用载波侦听、多路访问的机制来避免总线冲突，各工作站节点再发送数据前，都要确认总线上有没有数据，有数据传输则不发数据，若无数据传输则立即发送准备好的数据，这种方式有很大的不确定性，不能满足对工业总线的实时性要求。
目前市场上有的实时工业以太网，根据不同的实时性和成本要求，大致有以下三种实现类型：

实时工业以太网的三种实现类型

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EtherCAT只保留了应用层、数据链路层和物理层。

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bilibili视频：https://www.bilibili.com/video/BV1aA4y1D743?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=04d791790ccb453dc9e7113022339213

EtherCAT运行原理

一个主站多个从站，EtherCAT的报文从主站MASTER发出，如同火车穿梭在各个从站之间，经过从站的时候与从站之间进行数据的交互，最后保文再回到MASTER。整个过程中，每个从站和这条报文之间只是做数据的交互，而从站不会发出报文，这是EtherCAT的特点。整个网络中，只有主站才具有发送报文的能力，和传统以太网相比这种方式大大提高了带宽的利用率

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EtherCAT的硬件部分

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只要能收发标准的以太网帧的设备，都可以实施EtherCAT主站功能，不需要任何专门硬件。
通常EtherCAT主站有两部分组成：一部分是EtherCAT配置工具，基本上离线运行，他主要用来解析设备描述文件，生成网络初始化命令和周期性通讯数据格式，常见的配置工具有：比如说常用的plc的编程软件，如CoDeSys软件还有倍福的TwinCAT软件；另一部分是EtherCAT主站驱动，可以在线操作设备，比如可以通过这个驱动读取从站里面的设备描述文件，并把这个设备描述文件上传给配置工具，同时我们也可以用配置工具里面的设备描述文件通过主站驱动去更新从站设备里面的存取这个设备的描述文件，另外还可以通过主站驱动去更新从站的这个底层或者固件。