我们这期谈谈EtherCAT的设备行规(Device Profile)。
设备行规(Device Profile)
设备通信行规(Device Profile)描述了应用参数和设备的功能行为,包括设备类特有的状态机。
对于许多设备类别,现场总线技术已经提供了可靠的设备配置文件,例如 I/O设备、驱动器或阀门。用户熟悉这些配置文件以及相关参数和工具。因此,没有为这些设备类别开发专门的EtherCAT设备配置文件。取而代之的是为现有设备配置文件提供了简单的接口。这将极大地帮助用户和设备制造商从现有现场总线迁移到EtherCAT的过程中提供极大的帮助。
为了支持更多种类的设备以及更广泛的应用层,主要建立了以下 EtherCAT 通信行规:
CoE
基于这种方式就可以精确定位到故障节点位置,还有可能发生故障的具体信息,方便我们进行故障的排除和解决。
EoE
Ethernet over EtherCAT(EoE)EtherCAT 仍使用以太网物理层和以太网数据帧。
以太网也通常与基于 TCP/IP 协议的 IT应用数据传输联系在一起。使用 EoE 协议,可以在 EtherCAT 网段实现以太网数据的传输。以太网设备通过交换机 端口与EtherCAT网段连接。以太网数据帧通EtherCAT 协议进行传输,就其自身而言,与 互联网协议(例如,TCP/IP、VPN、PPPoE(DSL)等)相似,这使得EtherCAT网络对以太网 设备完全透明。带有交换机端口的设备负责将 TCP/IP 数据片段插入到 EtherCAT 数据流中, 避免了对网络实时性的影响。
另外,EtherCAT 设备也可以支持以太网协议(例如 HTTP 协议),因此在 EtherCAT 网段 外,这些 EtherCAT 设备看上去就像一个标准的以太网节点。主站设备如同一个链路层交换 机,根据各个节点的 MAC地址通过 EoE 发送数据帧给对应的节点。诸如集成 web服务器、 电子邮件、FTP传输等所有的互联网技术都可以在 EtherCAT 环境中得以应用。
其他
Servo Profile over EtherCAT(SOE) SERCOS™ 被认为是一种实时通信接口,尤其适用于运动控制。用于伺服驱动的 SERCOS™行规属于国际标准 IEC 61800-7 的范畴。标准还包含了该行规对应于 EtherCAT 行规的 映射。包含访问驱动内部参数和功能的服务通道被映射到 EtherCAT 邮箱。
File access over EtherCAT(FoE)FoE 协议与 TFTP(Trivial File Transfer Protocol)协议类似,可通过网络访问设备中的文件 以及将统一的固件跨网络上传到设备。FoE 协议有意识地用一种精简模式定义,因此可由 BootLoader 程序支持,而无需 TCP/IP 协议堆栈。
ADS over EtherCAT (AoE)作为基于邮箱的客户端-服务器协议,ADS over EtherCAT(AoE)由 EtherCAT 规范定义。诸如基于 EtherCAT 的 CAN 应用协议(CoE)提供了详细的语义概念,而 AoE 则通过路由和 并行服务完美地补充了无论何种用例所需的这些功能。例如,使用来自PLC程序的(CANopen®、IO-Link™等)网关设备通过 EtherCAT 访问子网。与因特网协议(IP)提供的类似服务相比,AoE 的开销要小得多。发送方和接收方寻 址参数始终包含在 AoE 报文中,因此,对服务器和客户端的实施可以非常精简。AoE 可以 选择通过 EtherCAT 自动化协议(EAP)进行非周期性数据通信。因此,可以通过网关连接 实现 MES 系统、EtherCAT 主站和从站现场总线设备之间的无缝通信。AoE 服务作为一种标 准意味着它能够从远程诊断工具获取 EtherCAT 网络诊断信息。
参考资料: