本文圖片來源：盟通科技

EtherCAT是一種實時工業(yè)以太網技術，其CAT為Control Automation Technology即控。

作為一個基于以太網構筑的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，EtherCAT具有高速和低數(shù)據丟失率的特點，可以在傳輸達到100M速率的同時兼具低延時與同步的特點，在要求較高的實時網絡通信中是當前流行的重要工業(yè)總線。

EtherCAT硬件按功能一般可分為主站和從站，相較其他網絡通信技術，其從站可以快速接收和發(fā)送信息，提高整體通信效率。

EtherCAT主站在整個總線網絡拓撲的結構和功能中發(fā)揮主要作用，操作人員通常在主站設置與發(fā)布相應的需求和調度。主站軟件程序的平臺通用性與能否集成其他通訊協(xié)議，也就成為了自動化框架建立者在高標準、易交互與成本可控之間需要仔細衡量的關鍵指標。傳統(tǒng)上出于性能考慮，主站程序運行在RTlinux等非圖形化頁面的系統(tǒng)上，進而帶來了跨系統(tǒng)學習的培養(yǎng)成本。

盟通科技在現(xiàn)場總線方案領域擁有近十年的技術沉淀和落地經驗，面對國內現(xiàn)場總線需求逐年上升，而專精的網絡工程師又確實較少的客觀事實，推出了一個全面的EtherCAT主站軟件搭建方案——EC-Master。

▲EtherCAT產品開發(fā)矩陣示意圖

01EC-Master協(xié)議棧是什么？

在介紹EtherCAT協(xié)議棧之前，我們需要先了解什么是協(xié)議棧。協(xié)議棧（Protocol stack），又稱協(xié)議堆疊，是計算機網絡協(xié)議套件的一個具體的軟件實現(xiàn)。簡單來說，協(xié)議棧就是計算機網絡中各層協(xié)議的總和，它形象地反映了一個網絡中文件傳輸?shù)倪^程。

在協(xié)議套件中，每個協(xié)議通常都是為了一個特定的目的而設計的，這樣可以使得設計更容易。因為每個協(xié)議模塊通常都要和上下兩個其他協(xié)議模塊通信，它們通常可以想象成是協(xié)議棧中的層。最低級的協(xié)議總是描述與硬件的物理交互，而每個高級的層次則增加更多的特性。用戶應用程序只是處理最上層的協(xié)議。總的來說，客戶可以通過協(xié)議棧來減少開發(fā)流程提高開發(fā)效率。

EC-Master是一個旨在幫助有需求的用戶降低EtherCAT主站軟件開發(fā)難度的協(xié)議棧，該協(xié)議棧由ETG資深會員acontis和盟通科技所開發(fā)和代理，能在不同的嵌入式操作系統(tǒng)上運行：包含Linux（帶實時和不帶實時）、Windows 7/8/10、VxWorks、QNX、RTX以及其他更多操作系統(tǒng)。為開發(fā)人員提供了更多的選擇。

EC-Master協(xié)議棧適配多款處理器，擁有豐富的功能與案例，可以使用多種編程語言來定制化地編輯內核庫與需要的功能。為進一步方便開發(fā)人員，EC-Master還可以通過對應的可視化模擬軟件工具和實時環(huán)境搭建工具來降低測試難度和提高可移植性能，可以說，EC-Master是盟通科技發(fā)行的一款廣受好評的軟件產品。

▲EC-Master產品結構圖

02EC-Master具體功能有哪些？

EC-Master完全符合ETG基金會公布的ETG1500 EtherCAT主站規(guī)范，它已經可以覆蓋許多通用的Ether CAT主站的需求。但是EC-Master還包含了一些其他控制器、機械設備或自動化工廠使用EtherCAT技術時可能需要的其他功能。

ETG的1500規(guī)范定義了ClassA和ClassB這樣兩種類型的主站，二者功能EC-Master均可實現(xiàn):

ClassA

標準的EtherCAT主站設備

功能

◆支持EtherCAT網絡信息（ENI）配置文件

◆支持檢查在啟動過程中對比原始配置和實際網絡

◆支持周期性的過程數(shù)據交換

◆支持CANopen over EtherCAT (CoE)協(xié)議：SDO的上傳和下載，SDO信息服務（訪問CANopen對象字典），緊急情況請求

◆支持Servo Profile over EtherCAT（SoE）協(xié)議

◆支持Ethernet over EtherCAT（EoE）協(xié)議（虛擬交換機）

◆支持從站與從站之間進行通信

◆支持Safety over EtherCAT（FSoE）從站

◆支持對從站的EEPROM和寄存器進行訪問

◆豐富的錯誤診斷和檢測功能

◆支持分布式時鐘（DC）模式同步

◆支持主站和網絡同步（DCM）

◆支持ADS over EtherCAT（AoE）郵箱協(xié)議

◆支持Transfer over EtherCAT（FoE）郵箱協(xié)議

◆支持Vendor over EtherCAT（VoE）郵箱協(xié)議

ClassB

最小化的EtherCAT主站設備

功能

◆支持EtherCAT網絡信息（ENI）配置文件

◆支持檢查在啟動過程中對比原始配置和實際網絡

◆支持周期性的過程數(shù)據交換

◆支持CANopen over EtherCAT (CoE)協(xié)議：SDO的上傳和下載，SDO信息服務（訪問CANopen對象字典），緊急情況請求

◆支持Servo Profile over EtherCAT（SoE）協(xié)議

◆支持Ethernet over EtherCAT（EoE）協(xié)議（虛擬交換機）

◆支持從站與從站之間進行通信

◆支持Safety over EtherCAT（FSoE）從站

◆支持對從站的EEPROM和寄存器進行訪問

◆豐富的錯誤診斷和檢測功能

除此之外，EC-Master還有諸如分幀處理、擴展同步、熱插拔、線纜冗余、主站冗余、EoE第三方擴展支持工具和UDP Mailbox網關支持等額外功能，這些額外功能進一步擴展了EC-Master的使用場景，更好地幫助了數(shù)據傳輸問題的解決。如有需要，可以與盟通科技聯(lián)系并進一步地了解更多信息。

03EC-Master有什么優(yōu)勢？

相較而言，EC-Master對于開源的主站軟件開發(fā)產品具有更好的穩(wěn)定性和更多的功能。

EC-Master的主要優(yōu)勢如下：

◆低CPU負載的同時保持高性能進而實現(xiàn)快速的更新速率

◆適用于多種操作系統(tǒng)

◆支持的CPU架構有x86（32 位和 64 位）、ARM（32 位和 64 位）和 PowerPC (PPC)

◆適用于 Intel、德州儀器、ST、Broadcom、Nvidia、Renesas、NXP、Xilinx 和 Infineon 等知名品牌供應商的許多處理器

◆可靠的售后服務，協(xié)助構建完成完整的系統(tǒng)集成方案與基于個性化的自定義控制系統(tǒng)

◆擁有大量且穩(wěn)定的落地案例幫助用戶參考與使用：例如，EC-Master已部署于KUKA Robot Control以及 Yaskawa、Lenze 和 Omron 等控制器中并實現(xiàn)落地應用。

除了主要的優(yōu)勢以外，EC-Master還有更全面的功能、多樣化的輔助工具和高性價比的價格等其他客觀優(yōu)勢。具體場景與需求各不統(tǒng)一，如需了解更多針對性的方案與相關內容，歡迎大家聯(lián)系EC-Master的中國指定發(fā)行方——盟通科技。專業(yè)的技術和商務人員將快速對接各位有需要的朋友，協(xié)助EC-Master的落地與應用。

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EC-Master的輔助工具有哪些?

盟通科技在大中華地區(qū)不僅代理發(fā)行EC-Master協(xié)議棧產品本身，也發(fā)行多款配套產品。

其中，EC-Win/LxWin是以解決EC-Master實時性需求作為目標的系統(tǒng)級實時解決方案，這個優(yōu)秀的實時解決方案不僅幫助了對EtherCAT有實時性需求的用戶，也幫助了其他用戶在Windows系統(tǒng)額外添加實時性功能，通過可視化的管理工具協(xié)助客戶搭建實施應用環(huán)境，并提供了同步測試的功能，顯著降低了開發(fā)成本。

▲EC-Win實時性解決方案結構圖

同時，除EC-Win/LxWin解決方案外，在“以人為本，便于人機交互”的指導思想下，EC-Master開發(fā)人員同時開發(fā)與維護了多款可視化測試應用程序：

EC-Engineer——專業(yè)的EtherCAT網絡配置和診斷工具，EtherCAT從站僅需與運行EC-Engineer的Windows PC或者直接與主站協(xié)議棧控制系統(tǒng)相連接，就可以使用EC-Engineer在任何位置“離線”完成EtherCAT的配置工作，或在機器上連接真正的EtherCAT網絡實現(xiàn)"在線"操作。該軟件存在網頁版本——EC-Engineer Web方便用戶體驗。

▲EC-Engineer應用示意圖

EC-Simulator——高效的從站模擬仿真工具，EC-Simulator通過仿真EtherCAT從站設備進而實現(xiàn)虛擬化EtherCAT網絡，可以做到沒有真實的EtherCAT從站硬件的情況下同樣可以運行EtherCAT主站應用的效果。

▲EC-Simulator應用示意圖

EC-Inspector——可靠的EtherCAT通信分析軟件，EC-Inspector 是一款從外部分析和監(jiān)控 EtherCAT 網絡數(shù)據幀的軟件工具。該程序可以獨立于主控制器使用，并且可以與任何制造商（Beckhoff，Omron，Bosch-Rexroth，Lenze，acontis等）的EtherCAT主站一起使用。EC-Inspector通過在主站與從站之間插入的TAP設備分析主站和EtherCAT從站之間的完整數(shù)據通信。

▲EC-Inspector應用示意圖

以上軟件產品均接受過自動化市場與行業(yè)的頭部知名企業(yè)的嚴苛挑選，有大量實際應用案例，協(xié)助用戶更方便、更穩(wěn)定和更安全地部署EtherCAT服務。

EC-Master的更多信息去哪里找？

盟通科技作為EC-Master的指定代理發(fā)行方，積累了多年的實現(xiàn)項目與解決方案的經驗，EC-Master的更多信息，可以在盟通科技的官網找到，客戶朋友也可以通過郵箱與電話與專業(yè)的技術人員直接高效地交流，來獲取更多本地化的方案與信息。

審核編輯：湯梓紅