雖然傳統的現場總線系統（PROFIBUS、CANopen、DeviceNet、SERCOS等）或多或少也能夠提供安全快速的數據傳輸，但它們在速度、整體生產力、可靠性和實時傳輸等特殊考慮因素方面不如EtherCAT技術。EtherCAT的出現有利于突破傳統現場總線系統的瓶頸，因為它允許通過使用共享內存與應用程序直接交換數據，僅需使用標準網絡適配器便能夠滿足需求，而無需額外的硬件。

EtherCAT：以太網控制自動化技術

EtherCAT技術工作原理

此過程利用以太網的全雙工模式，允許雙向獨立通信，可以在主站設備和由一個或多個從站設備組成的EtherCAT網段之間建立無需切換的直接通信，這體現了EtherCAT操作原理的靈活性。

Advantages

EtherCAT核心特性

NO.1 靈活的拓撲結構

EtherCAT網絡能夠支持高達65,535個設備，且對其拓撲結構沒有限制，可以采用線型、樹型、星型等多種方式。

NO.2 高性能

由于EtherCAT協議的特定功能及其在拓撲結構、數字映射方面的靈活性，因此，這項高性能的技術可以極大地提高生產力，例如通過直接內存訪問(DMA)，數據能夠以最少的CPU使用率傳輸，從站自己讀寫數據，且只有一個報文返回給主站處理，進而釋放主站資源。

NO.3 低成本

EtherCAT是一種實時工業以太網技術，無需配置在主站、協處理器的特殊插件卡，也無需大量的處理能力，或大量處理能力的特殊插件卡，這項不依賴于集線器和交換機的標準以太網協議便是連接的唯一條件。

NO.4 易于集成

可以通過網關使用CAN、CANopen、EtherNET/IP等現場總線和工業以太網，或通過MailboxoverUDP、MailboxoverTCP第三方工具。

虹科KPA EtherCAT Master協議棧

幫你快速開發EtherCAT功能

帶捆綁模塊的虹科KPAEtherCAT Master主站架構圖

說明/Explanation

應用程序

這是一個調用主 API 函數的單獨進程。應用程序通過 API 對 Master 進行幾乎完全的控制：啟動/停止 Master、進行配置、更新 PI 等。

API

允許配置和管理 EtherCAT 總線的用戶應用程序編程接口 (API)

RPC服務器

RPC 服務器負責與遠程客戶端（例如，與 KPA EtherCAT Studio）建立連接并將請求轉發到 EtherCAT 主堆棧核心。它支持用戶到用戶和用戶到內核模式（通過 IOCtl 調用）模式。

過程映像

過程映像由影子緩沖區（即直接向/從網絡傳輸的數據）和活動緩沖區（即包含從/向 KPA EtherCAT 主站客戶端接收/發送的數據的緩沖區）組成

處理任務（外部任務）

實現特定應用控制算法的回調函數。每次重復 PI 更新（高優先級）循環時都會調用此回調函數。

幀調度器

組裝 EtherCAT 幀并根據其優先級將它們轉發到 EtherCAT 網絡驅動程序的模塊。

EtherCAT 網絡驅動程序

RPC 服務器負責與遠程客戶端（例如，與 KPA EtherCAT Studio）建立連接并將請求轉發到 EtherCAT 主堆棧核心。它支持用戶到用戶和用戶到內核模式（通過 IOCtl 調用）模式。

線程、互斥體、定時器等

處理線程、定時器、互斥體的依賴于操作系統的函數的包裝器。

NIC及其驅動程序

網絡接口卡是一種物理設備，用于向/從 EtherCAT 網絡發送/接收幀。

遠程客戶端

包括虹科KPA EtherCAT Studio和其他兼容程序

虹科KPA EtherCAT Master的主要功能包括通過 UDP 對智能從站進行集中參數化、特殊接口適配操作系統、用于與運行時或/和配置工具交互的 API、用于多個 TCP/IP 或/和 UDP 連接的服務器等。結合現實應用的多種需求，虹科提供4種可選版本：基礎版、標準版、高級版、擴展包，它們能夠滿足用戶不同層次的需求。