Ethernet 向下延伸至現(xiàn)場(chǎng)I/O級(jí)
    一種總線技術(shù)滿足所有需求：
   ●優(yōu)勢(shì):
   ●通訊穩(wěn)定
   ●安裝簡(jiǎn)便
   ●系統(tǒng)獨(dú)立
   ●可訪問(wèn)每一個(gè)過(guò)程數(shù)據(jù)
   ●標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議
   ●有競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)
   ●帶寬: 100 MBaud 至 1 Gigabit
   實(shí)時(shí)以太網(wǎng)要求:
   ● 環(huán)周期：低于 1 ms 
   ●大的數(shù)據(jù)流
   ●確定性和實(shí)時(shí)能力 
   ●過(guò)程數(shù)據(jù)的循環(huán)通訊
   ● 參數(shù)數(shù)據(jù)的非循環(huán)通訊
   ●（簡(jiǎn)單的縱向集成）simple vertical integration
   ●靈活的拓普結(jié)構(gòu)
   ●節(jié)約成本
   第一個(gè) Beckhoff 解決方案: RT-Ethernet
   ●實(shí)時(shí)以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng) （„Y-driver“） 支持 Windows 2000/XP
   ●物理介質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)
   ●全雙工通訊: 僅需交換機(jī)而無(wú)需HUB集線器.
   ●只需要標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)組件 
   ●可用其它以太網(wǎng)協(xié)議的并行傳輸
   ●高性能 （媲美 Powerlink）
   ●費(fèi)用低廉
   ●2002起供貨
   
   帶實(shí)時(shí)以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的TwinCAT I/O
   ●硬實(shí)時(shí)通訊
   ●如經(jīng)許可, 還能控制操作系統(tǒng)的以太網(wǎng)通信controlling of operating system Ethernet traffic
   
   RT-Ethernet + EtherCAT:  直接內(nèi)存訪問(wèn)為主站節(jié)約時(shí)間
   ●傳統(tǒng)的PC控制硬件
   ●現(xiàn)場(chǎng)總線PC卡:
   ●通過(guò)PCI卡和CPU通訊
   ●占用CPU來(lái)傳輸PC內(nèi)存
   ●需要20-30%的CPU資源
   ●以太網(wǎng)卡
   ●TwinCAT 實(shí)時(shí)以太網(wǎng) IO +  EtherCAT 使用 DMA 控制器傳輸過(guò)程數(shù)據(jù)
   
   實(shí)時(shí)以太網(wǎng)配置  
   ●帶標(biāo)準(zhǔn)Intel網(wǎng)絡(luò)適配器的工業(yè)計(jì)算機(jī)
   ●交換機(jī)可堆迭
   ●100 Base-Tx時(shí),傳輸距離可達(dá)100米
   ●標(biāo)準(zhǔn)的快速以太網(wǎng) 100 Mbit/s,使用Cat5e網(wǎng)線 （屏蔽雙絞線）
   標(biāo)準(zhǔn)的RJ45接頭
   
   實(shí)時(shí)以太網(wǎng)配置 
   
   用實(shí)時(shí)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)PC-PC 通訊
   網(wǎng)絡(luò)變量
   發(fā)布/接收模式 :
   ●廣播
   ●多播
   ●單點(diǎn)
   ●PC ↔ PC 間的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通訊 < 1 ms
   ●以及網(wǎng)類(lèi)型: 為EtherCAT
   ●協(xié)議: 實(shí)時(shí)以太網(wǎng), 類(lèi)似 EtherCAT
   
   實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的特征:
   ●標(biāo)準(zhǔn)的快速以太網(wǎng): 
   ●節(jié)約成本的網(wǎng)絡(luò)組件
   ●電纜
   ●連接器 
   ●安裝方便
   ●符合Windows 環(huán)境的驅(qū)動(dòng)
   ●基于軟件的解決方案, 無(wú)需特殊硬件
   ●I/O傳送時(shí)間 < 60 µs
   ●周期性的 I/O 和標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP在同樣的硬件上并行 （Y-driver）
   ●PC-PC 間通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)確定性的通訊
   實(shí)時(shí)以太網(wǎng): 刷新時(shí)間
   
    ●經(jīng)過(guò)交換機(jī)向設(shè)備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)幀
    ●接收和發(fā)送數(shù)據(jù)之間的延時(shí)約為10-300µs,這取決于交換機(jī)和傳輸數(shù)據(jù)的多少
   實(shí)時(shí)以太網(wǎng): 刷新時(shí)間
   
   有可能出現(xiàn)這種情況, 所有的幀尚未完全發(fā)送完畢,而部分連接設(shè)備的幀已經(jīng)返回到主站, 這是因?yàn)?
   1. 以太網(wǎng)全雙工通訊, 同時(shí)發(fā)送和接收 2. 數(shù)據(jù)存放在緩沖區(qū), 由交換機(jī)控制其發(fā)送
   刷新-, 循環(huán)- 和反應(yīng)時(shí)間
   
   實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的響應(yīng)時(shí)間測(cè)量
   
   比較響應(yīng)時(shí)間
   
   實(shí)時(shí)以太網(wǎng)相對(duì)于其它總線系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì):
    ●無(wú)需特殊的現(xiàn)場(chǎng)總線卡 （低成本）
    ●使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)組件實(shí)現(xiàn)靈活的連接
    ●局域網(wǎng)
    ●廣域網(wǎng)
    ●光纖
    ● …
    ●高傳輸率
    ●整個(gè)系統(tǒng)的快速響應(yīng)時(shí)間
    ●使用DMA 控制器節(jié)約 CPU資源供其它應(yīng)用程序使用
   實(shí)時(shí)以太網(wǎng): 組件
   ●AX2000-B900
   ● 典型響應(yīng)時(shí)間 250 µs
   ● BK9000
   ●典型響應(yīng)時(shí)間 1 - 3 ms
   ●BK9100
   ●典型響應(yīng)時(shí)間 1 - 3 ms
   ●IL230x-B900
   ●典型響應(yīng)時(shí)間 1 - 5 ms （因?yàn)榭梢赃B接多達(dá) 120個(gè) IE – 模塊）
    CX1000
   ●典型響應(yīng)時(shí)間 1 ms
   EtherCAT的發(fā)展歷程
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