電子發燒友網報道（文/周凱揚）EtherCAT作為一項高性能、低成本且結構靈活的工業以太網技術，雖然最初是由倍福開發，但在EtherCAT技術協會、各大自動化廠商和芯片廠商的推廣下，如今已經成了工業通信中增長最快的一項技術。在其優越的性能、開放性和越來越多產品選擇的支持下，我國也早在2014年將其批準為推薦性國家標準。

但如果僅僅是靠標準EtherCAT提供的這些優勢，還不能稱之為全場景覆蓋的，也正因如此，EtherCAT技術在發展的這十多年來演化出了一些擴展。我們就來聊聊EtherCAT協議的兩大補充擴展，EtherCAT P和EtherCAT G/G10。

EtherCAT P：單電纜解決通信與供電

在過去的EtherCAT系統環境中，無論是從站、執行器、傳感器等，都需要獨立的電源和電源電纜，即便在EtherCAT帶來的靈活布線拓撲下，也會占用部分空間。為了進一步簡化系統布線，EtherCAT技術協會推出了EtherCAT P，將EtherCAT的通信與電源整合在一根以太網電纜中。
在傳統的PoE中，PoE輸出48V的DC電源電壓，但只能做到點對點的連接。而利用EtherCAT P的話，可以提供兩個獨立可切換的24V/3A電源，Us和Up，前者用于系統和傳感器，后者用于外設和執行器。EtherCAT P同樣繼承了EtherCAT 的靈活性，可在線型、星型、樹形拓撲結構下完成級聯，只用一個電源單元完成供電，從而減少材料和系統成本。

更重要的是，EtherCAT節省的了大量的空間。這里的空間不只是拖鏈、控制柜的空間，傳感器和執行器在只需考慮單電纜連接的情況下，也可以進一步減小其物理尺寸。在該技術的支持下，那些遠程獨立運行于系統之外的機械部件均能通過單根電纜完成供電和通信。

盡管如此，EtherCAT P本身并不是新的EtherCAT協議，其協議還是一樣的，只不過是在物理層上做了擴展。不過由于EtherCAT P同時提供電源和通信，所以與不支持的網絡相連可能會有危險，所以必須得使用特定的M8 EtherCAT連接器，避免錯誤連接到標準的EtherCAT從站上。但EtherCAT P還是可以與EtherCAT共存于同一網絡中的，只不過需要用到將傳統EtherCAT物理層轉換為EtherCAT P的設備。

EtherCAT G/G10：萬兆EtherCAT

為了進一步擴展EtherCAT在一些復雜工業場景中的應用，EtherCAT G/G10面世了，將EtherCAT的速率進一步推向了千兆和萬兆。對于一些實時機器視覺、復雜運動控制和高采樣率的超采樣測量等應用來說，EtherCAT雖然同樣吸引力十足，但在這些應用動輒上百兆每秒的要求下，EtherCAT在速率上確實開始有些落后了。
與EtherCAT P不同的是，EtherCAT G/G10是與傳統EtherCAT兼容的，只不過EtherCAT G/G10從站在EtherCAT網絡中工作時，將會作為一個標準的EtherCAT從站，并將速率限制在100Mb/s。EtherCAT設備接入EtherCAT G/G10網絡時，也會使得整個網絡自動切換至百兆的速率，這時就得用到分支控制器組成并行網絡，來讓EtherCAT G/G10設備繼續工作在千兆/萬兆網絡下。這種組網方式顯著降低了通信和周期時間，在多數應用中帶來的性能增益反而大于從百兆到千兆的提升。

主站一直都是EtherCAT要求最少的一塊，EtherCAT G/G10也不例外，其主站在標準模式下，不需要對EtherCAT G/G10有軟件適配的要求，只需要主站上有千兆或萬兆接口即可，電纜也可以用我們熟悉的Cat.5e（8芯）和Cat.6網線。

但EtherCAT G/G10仍面臨著成本上的限制，固然從性能和效率提升帶來的成本降低是顯而易見的，但由于該技術推出沒多久，是以符合其規范的產品少之又少，就連倍福自己也是如此，而且這一部分新產品的價格肯定不便宜，得其他自動化廠商紛紛跟進、從站ASIC芯片廠商紛紛推出對應產品之后，成本可能才會降下來。