esd公司提供全方位的EtherCAT软硬件产品与技术服务
EtherCAT® 是一个具有高度灵活性和很强适应性的实时工业以太网协议，发布在IEC 61158标准中。其数据交换遵循“processing on the fly”原则，其意为数据在被处理之前，会以极小的延迟传过每一个从站装置，而每个从站会抓取其中与其相对应的数据。这使得EtherCAT成为理想的基于以太网的工业控制系统解决方案，特别适合具有分布式I/O，cycle time小于100微秒的系统。
EtherCAT协议的特点
- 基于100 MBit/s标准Ethernet (100BASE-TX或100BASE-FX)，无需额外的集线器或交换机即可实现连接。
- 至多可连接65535个设备，两个设备间接线的最大长度为100米。
- 支持几乎所有的拓扑连接方式 (line, tree, star, ….)
- 基于硬件机制保证从站间的数据一致性(data consistency)。
- 基于硬件的设备同步机制(分布式时钟)，使得一个jitter可以控制在小于1微秒范围内。
- 可选的线缆冗余，通过无过渡的交换，确保仅有一个装置故障或断线的状况下的正常通讯，用最小的代价，提高系统的稳定性。
- 基于EtherCAT的高层协议：CAN application protocol over EtherCAT (CoE), Ethernet over EtherCAT (EoE), servo drive over EtherCAT (SoE) 和 file access over EtherCAT (FoE)。
- Device Profile的存在，提高了设备间的互操作性。
EtherCAT协议的实现
- EtherCAT从站设备需要特定的硬件，它可以是独立的EtherCAT控制器，基于FPGA的IP core，或者是装置内建的EtherCAT支持。
- EtherCAT主站不需要特别的界面卡硬件，基于标准的网络控制器即可。
esd公司的EtherCAT软硬件产品
【EtherCAT Workbench】多用途的EtherCAT网络配置与检测软件工具
- 内建EtherCAT Master，用来支持在线网络拓扑扫描。
- 成熟的EtherCAT配置工具，可以用来生成ENI网络配置文件，初始化和监控EtherCAT网络配置，并能输出ENI配置文件。
- 配置可以基于ESI文件，或者基于装置内EEPROM的ESI数据。
- 同时支持离线模式与在线模式。
【EtherCAT Master】支持多种实时操作系统的主站软件栈
- EtherCAT网络的配置和管理，具备强大的错误侦测和诊断能力。
- 具备过程数据的循环交换。
- 提供了完备的API，为应用程序提供调用EtherCAT Master协议栈功能的接口，对于不同操作系统接口保持一致。
- 使用ANSI-C编写的，设计时充分考虑到软件的高效性，低资源消耗和可扩展性。
- 其核心部件是独立于操作系统和CPU架构的，通过适配软件来适配多种主流操作系统，包括实时操作系统。
- EtherCAT Master Class A遵循ETG.1500标准。
- 基于Mailbox的通讯
- CAN application protocol over EtherCAT (CoE)
- Ethernet over EtherCAT (EoE)
- File over EtherCAT (FoE)
- Servo Drive over EtherCAT (SoE)
【ECS-CPCIs/FPGA,ECS-XMC/FPGA,ECS-PMC/FPGA,ECS-PCIe/FPGA】使得主机系统具备EtherCAT Slave装置的能力。
ECS-PCIe/FPGA |
ECS-CPCIs/FPGA |
ECS-PMC/FPGA |
ECS-XMC/FPGA |
- 使用倍福EtherCAT Slave控制器，IP core实现在FPGA中。
- 支持Bus Master DMA，加速数据传输，减轻主机CPU的负载。
- 通过esd免费提供的esd EtherCAT Slave软件栈Binary版本，快速开发自己的从站应用程序。
【EtherCAT Slave】从站软件栈能帮助客户简单而快速地开发自己的从站设备。
- Source code用ANSI-C编写，为嵌入式系统做了优化，兼具高性能的同时，也充分考虑到低资源的消耗。
- 基于API的接口，支持将应用与协议栈分开，以便后期的协议栈升级或则换用其他硬件平台。
- 动态对象字典在运行时能被完全替换。
- 搭配EtherCAT Slave Controller (ESC)一起工作，提供了所有遵循IEC 61158/ETG.1000标准，符合EtherCAT通讯的服务。
- 支持的mailbox协议：CoE, EoE, FoE和VoE。
- 开发人员只需关注应用程序的开发，协议的复杂性和硬件的依赖性都被隐藏在后台，大幅减少了Time-To-Market的时间。
- 支持一个应用程序跨越多个ECS。
- Source code是基于一个定义完善的Hardware Abstraction Layer (HAL)，用较小的工作量即可完成将协议栈连接到目标硬件的任务。
【CAN-EtherCAT】连接EtherCAT和CAN的网关产品。
- 无缝连接EtherCAT和CAN网络。
- 支持高速CAN接口（ISO 11898-2）
- 支持100BASE-TX EtherCAT接口（IEEE 802.3）
- 用户友好的配置界面
- 可以通过EtherCAT master和标准EtherCAT 配置工具进行配置。
- 作为EtherCAT slave装置，遵循ETG Modular Device Profile No.5000。
- 可将支持CANopen(CiA DS 301)的CAN模块，或者支持CAN layer-2 (ISO 11898-1)的CAN模块，连接入实时EtherCAT网络。
【ECX-EC】EtherCAT网桥产品
- 桥接两个EtherCAT Slave网段
- 产品中整合了两个EtherCAT slave装置。
- 能在两个EtherCAT网络中交换进程数据(process data)。
- 能使两个EtherCAT Master实现时间同步(DC)。
- 支持带冗余的DC。
- EtherCAT的实现
- 物理层遵循IEEE 802.3。
- 通过CoE来配置。
- 通过FoE进行Firmware更新。
- 支持EoE(switch port)。
- 可自由地配置EtherCAT进程镜像(process image)
- 可通过标准EtherCAT网络配置工具进行配置，如esd Workbench, TwinCAT®。
- 每个方向能配置最大1024 bytes。
【ECX-Master-Selector】支持线缆冗余功能的EtherCAT/Ethernet双主站选择器产品。
- 为搭建基于Ethernet线缆冗余（如EtherCAT, Sercos III, PROFINET等）网络系统而设计。
- 带有线缆冗余的网络，只需一个简单的控制信号，就能很容易地切换到primary master或者secondary master。
- 非常适合在主站端建立冗余，作为EtherCAT标准或者Sercos III标准的扩展。
- 兼容基于Ethernet的系统。
- 由于兼容所有基于Ethernet的系统或则现场总线如EtherCAT，Sercos III，PROFINET等，故使用场景非常广泛，如可以切换两个EtherCAT主站，或切换两台PC。
- 可选带隔离的切换信号。
- 切换信号可带电气隔离。
- 特性符合DIN EN 61131-2, Type 3标准。
- 支持DIN-EN导轨安装。
- Ethernet物理层符合IEEE 802.3。
提供专业的客制化服务
esd公司自从2008年起就有开发EtherCAT硬件和软件解决方案的经验。我们不但能提供上述的标准产品，也能根据客户要求为客户打造特定的客制化软硬件解决方案。作为EtherCAT Technology Group (ETG)的活跃成员，esd公司也可提供与此技术相关的全方位工程服务。
培训与Workshop
自从2008年以来，esd公司曾举办过多场EtherCAT技术相关的workshop，为客户提供技术支持，助其开发完善的EtherCAT硬件与软件产品。培训课程可以在esd的总部汉诺威举办，也可以在客户指定地点举办。课程的形式，深度和持续时间都可以由客户与esd一起，根据客户项目的需求来决定。
多次参与ETG组织的EtherCAT Plugfest互通性测试
esd公司最近一次参与的，是由ETG(EtherCAT Technology Group)在2022年7月6日至7日，在德国Paderborn主办的第一次泛欧洲的Plugfest设备互通性测试活动。有32家EtherCAT厂商参与其中，产品涉及EtherCAT master系统，slave 装置，软件栈，工具等。大家集聚在一起，检验各自产品与其他家产品的互操作性，取长补短，找到各自产品值得优化的地方。
esd公司不仅带去了软件产品EtherCAT Master, EtherCAT Slave Stack和EtherCAT Workbench，同时也带去了一款最新的EtherCAT广泛应用的硬件产品。经过两天的测试，结果非常清晰，esd再一次受到认可，其EtherCAT软硬件产品与其他厂商的产品间具有高度互操作性，均得到了令人信服的测试结果。