EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）是一種基于以太網的開發構架的實時工業現場總線通訊協議，EtherCAT是最快的工業以太網技術之一，同時它提供納秒級精確同步。相對于設置了相同循環時間的其他總線系統，EtherCAT系統結構通常能減少25%-30%的CPU負載，EtherCAT的出現為系統的實時性能和拓撲的靈活性樹立了新的標準。

根據ETG推薦基于PC控制的EtherCAT為了能夠達到規范標稱的性能，應保證EtherCAT主站和控制任務集成在同一程序下，以便控制程序、通訊協議棧和MAC設備的DMA可以被同一程序統一管理。這樣能夠保證應用程序和傳遞到總線上的數據同步刷新，減少了各個環境時間的數據傳輸和同步的損耗。

Acontis EC-Master EtherCAT主站的總線時序圖

Acontis憑借大量的EtherCAT客戶現場應用經驗和客戶實地測試，根據EtherCAT原理和客戶實際需要，在acontis EtherCAT主站方案EC-Master中進行了深度程序結構優化，使EC-Master EtherCAT主站最大限度接近ETG推薦的（如下圖）EtherCAT程序合理結構。

優化后的實際應用邏輯中，客戶根據產品的性能要求確定總線循環周期Cycle Time的時間長短。在每個循環周期內，EtherCAT主站的CPU必須完成下列幾項任務：已接收數據幀的處理、客戶應用處理、發送數據和主站協議站管理，非周期數據的處理在每個循環周期中可選，如下面總線時序示意圖所示。

EtherCAT在能夠滿足快速周期通訊，官方統計數據下當網絡由100個伺服軸組成（每個伺服軸由8個input+output）時，傳輸時間約為100us。但是這也存在一些問題，上述網絡環境下如果希望保證1ms循環周期的基礎上，不斷增大應用程序執行時間和網絡數據負載時，會導致主控系統和網絡負載壓力過大，無法保證總線循環周期的可能。

所以acontis EC-Master EtherCAT主站考慮，在保持應用負載和傳輸數據量不變的情況下，能夠提供兩種解決方案以便減輕網絡壓力，進一步提高網絡帶寬的使用效率和可用性。

方案一：支持多網絡

多網絡方案允許在一個主站應用程序下實現多個獨立的EtherCAT物理網絡，每個網絡之間的周期和分布時鐘都是獨立的互不干擾。可以將原本單個總線網絡上的大量從站設備和數據拆分到幾個網絡中運行，以減小單個網絡的最大負載。

? 使用場景：

在1個系統下控制大于1個EtherCAT網絡，例如：

- 網卡1用于低速IO總線控制

- 網卡2用于高速運動控制

? 每條工作總線完全獨立配置和操作

? 每條總線可以使用相同或者不同的網卡驅動，最多可以支持12條獨立網絡

方案二：分幀處理

在同一EtherCAT網絡下不同類型的設備可能對總線循環周期有不同的需求，使用分幀處理擴展功能包，可以讓不同周期的過程數據獨立發送，減少單一循環周期下的網絡帶寬占用。

? I/O過程數據分割到多個不同的應用任務中。

? 非同步通訊可以獨立一個任務