EtherCAT和ethernet通信協(xié)議的區(qū)別

EtherCAT（以太網(wǎng)控制自動化技術(shù)）是一種用于確定性以太網(wǎng)的高性能工業(yè)通信協(xié)議，它擴(kuò)展了IEEE 802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，使得數(shù)據(jù)傳輸中具有可預(yù)測性定時及高精度同步等特點(diǎn)。這個開放性標(biāo)準(zhǔn)作為IEC 61158的組成部分，常用于機(jī)械設(shè)計(jì)及運(yùn)動控制等應(yīng)用中。

EtherCAT在標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)電纜上應(yīng)用主/從式的構(gòu)架。美國國家儀器公司的EtherCAT主設(shè)備由帶有兩個以太網(wǎng)端口的實(shí)時控制器構(gòu)成，如NI CompactRIO及PXI。每個NI從設(shè)備同樣包含兩個端口，允許以菊花鏈模式與主控制器連接。

現(xiàn)場總線一般都是串行通信，到達(dá)各個從站肯定是有時差的，高鐵再快，也不能同時到達(dá)上海和昆山。那么EtherCAT怎么保證從站統(tǒng)一行動，而沒有掉隊(duì)呢？答案就是分布式時鐘。

EtherCAT主站會挑選第一個帶時鐘（DC）功能的從站作為時鐘主站（DC Master），各從站按照時鐘主站的時間統(tǒng)一步調(diào)。這樣，如果多個電機(jī)做多軸插補(bǔ)的時候，就可以參考精準(zhǔn)的時鐘信號統(tǒng)一時間采樣（采集命令數(shù)據(jù)），統(tǒng)一時間動作，就像這樣：

ethercat和ethernet的區(qū)別

EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）和Ethernet都是基于以太網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，但它們在實(shí)時性、通信方式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面存在一些區(qū)別。

1. 實(shí)時性：EtherCAT是一種實(shí)時通信協(xié)議，專門用于工業(yè)自動化應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)高速、實(shí)時的數(shù)據(jù)傳輸。它采用了分布式的主從結(jié)構(gòu)，通過在數(shù)據(jù)幀里循環(huán)傳遞數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了非常低的通信延遲。

Ethernet（以太網(wǎng)）在傳統(tǒng)的形式下通常不是實(shí)時的，因?yàn)樗捎昧薈SMA/CD（載波偵聽多路訪問/碰撞檢測）協(xié)議來共享媒體，可能有較大的數(shù)據(jù)傳輸延遲。

2. 通信方式：EtherCAT的通信方式是主從結(jié)構(gòu)，其中有一個EtherCAT主站控制多個EtherCAT從站設(shè)備。主站負(fù)責(zé)發(fā)送控制指令和接收數(shù)據(jù)，而從站設(shè)備負(fù)責(zé)執(zhí)行控制指令和發(fā)送數(shù)據(jù)響應(yīng)。

Ethernet通常采用點(diǎn)對點(diǎn)或者星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可以直接與對端進(jìn)行通信，不需要像EtherCAT那樣進(jìn)行特殊的數(shù)據(jù)幀傳遞。

3. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：EtherCAT網(wǎng)絡(luò)具有較低的網(wǎng)絡(luò)占用率，因?yàn)閿?shù)據(jù)幀會在主站和從站之間循環(huán)傳遞。EtherCAT從站設(shè)備可以通過在數(shù)據(jù)幀中附加數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展和多個設(shè)備的級聯(lián)連接。

Ethernet網(wǎng)絡(luò)是一個分布式網(wǎng)絡(luò)，具有更為靈活和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。它可以支持更多的設(shè)備連接和更大的網(wǎng)絡(luò)范圍。

EtherCAT在工業(yè)自動化領(lǐng)域更常用，特別適用于對實(shí)時性有嚴(yán)格要求的應(yīng)用。Ethernet則更廣泛應(yīng)用于辦公環(huán)境、家庭網(wǎng)絡(luò)和普通的數(shù)據(jù)通信。盡管兩者都基于以太網(wǎng)技術(shù)，但其在實(shí)時性、通信方式和應(yīng)用場景上有明顯的差異。

審核編輯：黃飛