化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
德國BECKHOFF倍福BK9000
閱讀：1847 發(fā)布時間：2019-3-15BECKHOFF倍福BK9000的技術(shù)參數(shù)如下
運行原理
目前有多種用于提供實時能力的以太網(wǎng)方案： 例如,，通過較的協(xié)議層禁止 CSMA/CD 存取過程,，并使用時間分片或輪詢技術(shù)來取代它。其它方案使用交換機，并采用的時間控制方式分配以太網(wǎng)報文,。盡管這些解決方案能夠比較快和準確地將數(shù)據(jù)包傳送到所連接的以太網(wǎng)節(jié)點，但帶寬的利用率卻很低,，特別是對于典型的自動化設(shè)備,，因為即使是對于非常小的數(shù)據(jù)量，也必須要發(fā)送一個完整的以太網(wǎng)幀,。而且,，重新定向到輸出或驅(qū)動控制器以及讀取輸入數(shù)據(jù)所需的時間主要取決于執(zhí)行方式。通常也需要使用一條子總線,，特別是在模塊化 I/O 系統(tǒng)中,，這些系統(tǒng)與 Beckhoff K-bus 一樣，通過同步子總線系統(tǒng)加快傳輸速度,，盡管如此,，這樣的同步還是無法避免通訊總線傳輸?shù)难舆t。
BK9000實物圖如下
通過采用 EtherCAT 技術(shù),，Beckhoff 突破了其它以太網(wǎng)解決方案的這些系統(tǒng)限制： 不必再像從前那樣在每個連接點接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包,，然后進行解碼并復制過程數(shù)據(jù)。當幀通過每一個設(shè)備（直達 I/O 端子模塊）時,，EtherCAT 從站控制器讀取與該設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù),。同樣，輸入數(shù)據(jù)可以飛速插入至數(shù)據(jù)流中,。幀被傳遞（僅被延遲幾位）過去的時候,，從站會識別出相關(guān)命令，并進行相應處理,。此過程是在從站控制器中通過硬件實現(xiàn)的,，因此與協(xié)議堆棧軟件的 Run-Time 系統(tǒng)或處理器性能無關(guān),。網(wǎng)段中的后一個 EtherCAT 從站將經(jīng)過充分處理的報文發(fā)回，這樣該報文就作為一種響應報文由個從站返回到主站,。
從以太網(wǎng)的角度看,，Ether¬CAT 總線網(wǎng)段是一個可接收和發(fā)送以太網(wǎng)幀的大型以太網(wǎng)設(shè)備。但是,，該“設(shè)備“不包含帶下游微處理器的單個以太網(wǎng)控制器,，而只包含大量的 EtherCAT 從站。與其它任何以太網(wǎng)設(shè)備一樣,，EtherCAT 不需要通過交換機就可以建立通訊,，因而產(chǎn)生一個純粹的 EtherCAT 系統(tǒng)。
以太網(wǎng)直達端子模塊
以太網(wǎng)系統(tǒng)直達系統(tǒng)中的每個設(shè)備,，即直達每個 I/O 端子模塊,；無需使用子總線。只需將耦合器的傳輸介質(zhì)由雙絞線（100BASE-TX）轉(zhuǎn)換為 E-bus 總線即可滿足電子端子排的要求,。端子排內(nèi)的 E-bus 信號類型（LVDS）并不是的,，它還可用于 10 千兆位以太網(wǎng)。在端子排末端,，物理總線特性被轉(zhuǎn)換回 100BASE-TX 標準,。
標準以太網(wǎng) MAC 或便宜的標準網(wǎng)卡（NIC）足以作為控制器中的硬件使用。DMA（直接存儲器存?。┯糜趯?shù)據(jù)傳輸?shù)?PC,。這意味著網(wǎng)絡訪問對 CPU 性能沒有影響。在 Beckhoff 多端口卡中運用了相同的原理,，它在一個 PCI 插槽中捆綁多 4 個以太網(wǎng)通道,。