Расскажите про EtherCAT Опции

[Jagdhund]

Доброго времени суток, хотелось бы узнать от людей, которые пользовались интерфейсом EtherCAT и могут помочь студенту в решении некоторых вопросов, т.к. в рунете информации как таковой я не нашел:
1) Чем вообще примечателен данный интерфейс, какие у него есть конкуренты, плюсы и минусы их?
2) Как он реализуется? хотелось бы услышать о его реальной производительности, а не о том, что написано в по большей части рекламных брошюрах от производителя.
3) за счет чего он принципиально лучше CAN-шины?

[syoma]

Мне EtherCAT очень нравится - мы его используем уже года три. Используется как расширяемые I/O для нашего контроллера в шкафах. Перелезли на него с Profibus, Profinet и своего зоопарка протоколов. Позволило нам поднять скорость опроса с 1мс до 100мкс и сравнять ее со скоростью нашего процесса, выполняющегося в реальном времени каждые 100мкс - т.е теперь управляющий процесс получает новые данные и отправляет контрольные команды каждый цикл. Все это также стало возможно за счет того, что EtherCAT мастер оказался настолько простой, что мы смогли его в сунуть в сам процесс и он выполняется тем же планировщиком, что и программа. Стеки для других протоколов типа Profinet, гораздо сложнее и требуют прерываний или отдельного процесса, а это уже проблемы с синхронизацией.
Между шкафами - пластиковая фибра - дешевая и легко обжимается на места. Для нашего контроллера мы по спецификации и на базе какого-то opensource написали EtherCAT мастер с очень примитивным набором команд. А в качестве I/O используем Beckhof, Wago или Phoenix.
Мы также в одном из наших контроллеров реализовали Slave - он был на ПЛИС и мы просто взяли IP Core для Xilinx и всунули его. На МК, я так понимаю не стоит пробовать, так как весь смысл, что в Slave обработка фреймов должна быть "на-лету". Он должен вставлять свою инфу прямо в фрейм.

Для меня критические преимущества:
- Стандартный EtherNET порт на мастере. Никаких адаптеров, изоляторов и прочей фигни.
- Скорость и реалтайм - мы работаем на цикле 100мкс, количество сигналов доходит до 1000, аналоговых и цифровых. Скорости достаточно, чтобы мерить переменное напряжение в сети и получать 200 отсчетов за период - достаточно, чтобы определить RMS или дисбаланс фаз. Для аналоговых каналов используем distributed clock, чтобы синхронизировать захват между разными модулями - легко реализовалось и работает.
- Встроенная изоляция Ethernet порта - т.е. никаких проблем с гальванической связью. Как говорил, между шкафами используем пластиковую фибру.
- Реализация мастера очень простая для программиста и контроллера.

А "нюхачи"(пассивные снифферы) и "анализаторы протокола" существуют доставабельные в природе? А то как тестить и отлаживать EtherCat сетку ума не приложу

По поводу отладки. На мастере просто запускаете Wireshark и смотрите пакеты на нужном порту. Он EtherCAT распознает из коробки.

И как "приёмо-сдаточные" устраивать?

Также мне понравился т.н. EtherCAT Simulator - в Twincat можно промоделировать слейвы для мастера и даже их логику. Оно правда на 100мкс не работает - не хватает скорости компа, а только на 1мс, но бесплатно и довольно эффективно позволяет отлаживать проги в мастере, без подключения к реальной шине и реальных слейвов. А за счет PLC логики можно даже моделировать внешние сигналы, которые в реальном проекте через EtherCAT приходят и уходят.

Еще я заметил, что готовые EtherCAT slave I/O дешевле аналогичных для Profinet или Modbus TCP.

Просто, к примеру нужно опросить сотню территориально разнесенных датчиков за 100 мкс.
Обычный езернет это вроде не повзоляет сделать. Готь 1Г хоть 10Г. Так?

Ethercat на 100мбит это сделает спокойно. Только latency будет 100-300мкс, в зависимости от настройки.


Ну и прикол EtherCAT в конце концов в том, что он сразу одним махом решил многие проблемы расширения I/O в распределенных системах, включая софт, скорость, латентность, выбор топологии, гальваническую развязку, дешевизну портов и кабелей, надежность. Поэтому буржуи его сейчас вовсю используют, а Beckhoff купается в деньгах.

[Make_Pic]

...
- Стандартный EtherNET порт на мастере. Никаких адаптеров, изоляторов и прочей фигни.
...
Также мне понравился т.н. EtherCAT Simulator - в Twincat можно промоделировать слейвы для мастера и даже их логику.
...

Еще вопросы в догонку:
1) Мастер в Twincat EtherCAT Simulator использует стандартный порт Ethernet на PC? Есть к нему какие либо требования?
2) Slave как эмулируется на PC - что для этого надо (физика)?
3) Что за IP Core для Slave можно его где-то найти (понимаю, что платный ?

[СНБ]

Еще вопросы в догонку:
1) Мастер в Twincat EtherCAT Simulator использует стандартный порт Ethernet на PC? Есть к нему какие либо требования?
2) Slave как эмулируется на PC - что для этого надо (физика)?
3) Что за IP Core для Slave можно его где-то найти (понимаю, что платный ?

1) Вроде как да. В рекламных проспектах пишут, что Вам не нужно какое-то особенное железо для реализациии мастера. Что, мол, сгодится, обычный комп со стандартной сетевой карточкой.
2) ?
3) Прошивки для ПЛИСин

Сообщение отредактировал СНБ - May 4 2016, 17:01