EtherCAT主站性能如何？详解EtherCATNET－100M主站控制设备的软硬件
为激活更丰富的ethercat应用场景和创新产品，zlg致远电子研发团队推出系统的ethercat主站解决方案，本篇将从软硬件方面详细介绍ethercatnet－100m主站控制设备。
ethercat是当今主流的高速现场总线解决方案，也是工业4.0智能制造的先进技术核心。现场总线技术适合于大数据量传输，但不适合于测控工程领域中的确定性进程通讯以及高速数据传输。因此，ethercat的设计目标是支持标准的以太网，并且能够以最小的硬件成本在实时控制领域开展使用，更新周期快，稳定性高。
致远电子ethercat主站性能如何？
ethercatnet－100m是一款多功能以太网转ethercat主站设备，ethercat总线传输速率可达100mb／s，可实现闭环伺服系统的实时控制与实时数据传输，具有高性能、高传输速度、高可靠性通讯等优点。集成2路ethercat接口，具有线缆冗余的机能。
图1 ethercatnet－100m
ethercat主站产品功能特性概览：
支持多达32轴同步和1024个ethercat i／o应用；
运动控制伺服通讯周期不超过500us，i／o主站资料更新周期不超过200us；
采用大规模可编程器件fpga实现专用以太网mac以优化实时性能；
丰富的外设接口：主站集成1路千兆通用以太网接口、2路专用ethercat接口、1路can（fd）接口、2路usb2．0接口、1路hdmi接口、1路rs－232接口、1路sd卡接口、2路di／do数字输入输出；
采用4gb工业级emmc，掉电非易丢失数据；
内置rtc，断电可完成计时或事件记录功能；
宽输入9－48v直流供电电压，额定功耗6w；
工作温度：－40℃～＋85℃。
主站系统构成
ethercatnet－100m可快速实现ethercat主站控制通讯，集成1路千兆通用以太网接口、2路专用ethercat接口、1路can（fd）接口、1路hdmi接口、1路sd卡接口、2路di／do数字输入输出等。丰富的外设接口可实现更智能化的ethercat主站控制。
图2 主站系统构成
环型拓扑冗余技术
冗余以太网的拓扑结构包括环型、网络型和混合型拓扑，对于一般的工业以太网系统，可直接用较为简单实用的环型拓扑结构。ethercat主站提供两路ethercat专用网口，在环型拓扑结构中，将lan1接到从站（esc）节点1的in口，然后从站节点1的out口接到下一个从站节点的in口，依次连接，直到最后一个从站节点连接到ethercat主站的lan2口，如下图所示。由于esc从站控制器具有自动回环功能，当环形结构中出现单点故障时，ethercat网络信息流能在故障断点处自动回环，主站仍然可以与各个从站保持数据传输，大大增强了ethercat网络的可靠性与可维护性。
图3 环型拓扑冗余技术
搭载hdmi和canfd接口，满足更多应用需求
ethercatnet－100m设备提供1路hdmi接口，用于与人机界面或pc显示器的接口通信，接口物理形式为hdmi－type a。hdmi接口特点与电气参数：
高清晰、无损压缩的数字信号传输，其分辨率达到1280x720；
支持hdmi 2．0向下兼容版本规范；
支持edid和ddc2b标准；
支持热插拔；
具有更好抗干扰能力，实现最长10m无增益传输。
设备提供1路隔离can（fd）接口，接口物理形式为db9插座。支持can波特率40k～5mbps，支持can、canfd iso或canfd non－iso多种控制器类型，内置软件设置can（fd）通道120欧姆终端电阻使能开关。可高效进行can fd总线二次开发，满足多总线应用需求。
图4 canfd接口应用
化繁为简的函数库
ethercat主站库以linux下动态链接库（so）的方式提供，可以实现ethercat主站控制等功能。主站可以通过函数库启动主站rpc服务器，rpc客户端可以通过网络连接到主站rpc服务器，控制主站完成ehtercat相关的功能。函数库包含zecm．h头文件和libzecm．so动态连接库文件。zecm．h文件包含了ethercat主站的数据类型，数据结构以及函数声明，用户开发自定义主站需要配置交叉编译环境，将编译好的程序下载到主站上，在主站运行编译后的程序以完成ethercat的通信控制功能。
图5 丰富的函数库
传统复杂的函数，精炼为如下9条简单易用的函数库：
ecatmasterlibinit，ethercat主站库初始化；
ecatmasterlibexit，释放ethercat主站库；
ecatsimplestart，启动主站和rpc服务器；ecatsimplestop，停止主站和rpc服务器；
ecatrequestmasterstate，发送网络管理命令；
ecatgetmasterstate，获取主站当前状态；
ecatgetslavestate，获取从站当前状态；
ecatsetextctrltaskhandler，设置用户过程数据回调函数；
ecatresetextctrltaskhandler，复位用户过程数据回调函数；
ecatcoesdodownload，sdo下载；ecatcoesdoupload ，sdo上传。
技术一图看懂主站运行流程
主站可以运行用户编写的程序，主站程序运行一般遵循的流程如下。
图6 主站运行流程图
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Modbus/施耐德转MQTT边缘计算网关（产品）
电阻应变计的分类
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致远电子ethercat主站性能如何？
ethercatnet－100m是一款多功能以太网转ethercat主站设备，ethercat总线传输速率可达100mb／s，可实现闭环伺服系统的实时控制与实时数据传输，具有高性能、高传输速度、高可靠性通讯等优点。集成2路ethercat接口，具有线缆冗余的机能。
图1 ethercatnet－100m
ethercat主站产品功能特性概览：
支持多达32轴同步和1024个ethercat i／o应用；
运动控制伺服通讯周期不超过500us，i／o主站资料更新周期不超过200us；
采用大规模可编程器件fpga实现专用以太网mac以优化实时性能；
丰富的外设接口：主站集成1路千兆通用以太网接口、2路专用ethercat接口、1路can（fd）接口、2路usb2．0接口、1路hdmi接口、1路rs－232接口、1路sd卡接口、2路di／do数字输入输出；
采用4gb工业级emmc，掉电非易丢失数据；
内置rtc，断电可完成计时或事件记录功能；
宽输入9－48v直流供电电压，额定功耗6w；
工作温度：－40℃～＋85℃。
主站系统构成
ethercatnet－100m可快速实现ethercat主站控制通讯，集成1路千兆通用以太网接口、2路专用ethercat接口、1路can（fd）接口、1路hdmi接口、1路sd卡接口、2路di／do数字输入输出等。丰富的外设接口可实现更智能化的ethercat主站控制。
图2 主站系统构成
环型拓扑冗余技术
冗余以太网的拓扑结构包括环型、网络型和混合型拓扑，对于一般的工业以太网系统，可直接用较为简单实用的环型拓扑结构。ethercat主站提供两路ethercat专用网口，在环型拓扑结构中，将lan1接到从站（esc）节点1的in口，然后从站节点1的out口接到下一个从站节点的in口，依次连接，直到最后一个从站节点连接到ethercat主站的lan2口，如下图所示。由于esc从站控制器具有自动回环功能，当环形结构中出现单点故障时，ethercat网络信息流能在故障断点处自动回环，主站仍然可以与各个从站保持数据传输，大大增强了ethercat网络的可靠性与可维护性。
图3 环型拓扑冗余技术
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高清晰、无损压缩的数字信号传输，其分辨率达到1280x720；
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图4 canfd接口应用
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