我们先回顾上几期的内容: 1.EtherCAT概述:最全的PLC通讯协议解析之EtherCAT篇(1) 2.EtherCAT与EtherNet:最全的PLC通讯协议解析之EtherCAT篇(2) 3.EtherCAT运行机制:最全的PLC通讯协议解析之EtherCAT篇(3) 4.EtherCAT同步性(分布式时钟):最全的PLC通讯协议解析之EtherCAT篇(4) 5.EtherCAT性能:最全的PLC通讯协议解析之EtherCAT篇(5)
我们这期讨论EtherCAT的拓扑(EtherCAT Topology)。
拓扑结构
EtherCAT几乎支持所有的拓扑结构:线型、树型、星型、菊花链型。EtherCAT 使得带有成百上千个节点的纯总线型或线性拓扑结构成为可能,而不受限于级联交换机或集线器。
EtherCAT 网络可连接多达65535个设备,网络容量几乎没有限制。由于实际上节点数 量没有限制,可以将模块化的 I/O 设备设计为每个 I/O 片都是一个独立的EtherCAT从站。因此无需本地扩展总线,高性能的EtherCAT 能直达每个模块。因为在总线耦合器上无需网关,所以没有任何延时。
硬件支持
常规的线性拓扑结构都容易实现,但是星形的拓扑没有合适的Junction支持是比较难实现的。
比如倍福,提供类似的接口模块,这些型号主要包括:EK1122,EK1521,EP1122还有CU112x.等。具体的使用参考供应商或者联系售后支持。
例如上图中的环形结构需要GX-JC03这样的从站(IN、X2、X3),才可以方便实现环形拓扑结构。需要注意的是三个接口已经预定义,不能随便接入,即使都是常规的RJ45接口。
热连接(Hot Connect)和冗余
EtherCAT热连接技术使得拓扑更加灵活,对于热连接的组,就算移除掉(在启动前或系统运行中),不会导致整体进入异常。这样方便我们对设备进行模块化设计,按照实际需要进行从站的配置。例如,我们某款设备常规6个伺服从站,但是也有可能5个,把其中另一个设为热连接后,就可以直接移除,设备整体运行不受影响。
关于Hot Connect内容,详情请参考:
https://infosys.beckhoff.com/english.php?content=../content/1033/ethercatsystem/2469078667.html&id=
在线形结构中,如果两个EtherCAT从站之间线缆断开或者送掉后,有可能导致EtherCAT网络故障,设备无法进入正常运行模式。
但是,如果有环形拓扑结构及线缆冗余技术,设备运行过程中,突然断线或者失去连接,完全不会影响整体的设备运行,这对于一些稳定要求性高的设备和产线而言,此结构非常有必要。
当然,这种是从站设备之间通过EtherCAT Junction 实现的环形连接,主站也可以设置冗余,这里我们下期再进行分享线缆冗余Сable redundancy,欢迎持续关注。