EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)
是德國(guó)倍福（Beckhoff）最新提出的開放式實(shí)時(shí)以太網(wǎng)。
EtherCAT 使用了標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)技術(shù)并即將公布其協(xié)議，因此
它確定了網(wǎng)絡(luò)開放性的新標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，由于它可在30μs 內(nèi)通
過雙絞線或光纖電纜處理1 000 個(gè)數(shù)字量I/O，從而也確定了
實(shí)時(shí)以太網(wǎng)性能的新標(biāo)準(zhǔn)。EtherCAT 為用戶在使用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?BR>結(jié)構(gòu)時(shí)提供了選擇，即采用傳統(tǒng)的、價(jià)格更加昂貴的星型拓
撲結(jié)構(gòu)或者是采用低成本的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)—無需昂貴的專
用組件。EtherCAT 使用的是市場(chǎng)上非常普遍且經(jīng)濟(jì)的以太網(wǎng)
卡(NIC)，而其它的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)則往往需要特殊且昂貴的以太
網(wǎng)卡。
圖1 EtherCAT
★ 工作原理
EtherCAT 突破了其它以太網(wǎng)解決方案的系統(tǒng)限制：不必
再像從前那樣在每個(gè)連接點(diǎn)接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，然后進(jìn)行解
碼并復(fù)制為過程數(shù)據(jù)。當(dāng)報(bào)文在設(shè)備的持續(xù)傳送過程中，每
個(gè)I/O 端子中的FMMU(Fieldbus Memory Management Unit)
就可以讀出該報(bào)文中指定到此I/O 的數(shù)據(jù)。同樣，輸入數(shù)據(jù)
可以在報(bào)文通過時(shí)插入報(bào)文中，報(bào)文僅有幾納秒延遲。

其它的以太網(wǎng)解決方案不能達(dá)到EtherCAT的實(shí)時(shí)能力。
其中一個(gè)解決方案通過較高級(jí)的協(xié)議層禁止CSMA/CD 存取
過程，并使用時(shí)間片或輪詢過程來取代它。
另一個(gè)以太網(wǎng)解決方案使用專用交換機(jī)，并采用精確的
時(shí)間控制方式分配以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。這些解決方案只能在某種
程度上實(shí)現(xiàn)將控制器數(shù)據(jù)快速而準(zhǔn)確的傳輸至以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
然而，它們由于存在以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)到實(shí)際I/O 或驅(qū)動(dòng)控制器的傳輸延遲而受到限制。還有一類解決方案在使用模塊化 I/O
時(shí)，需要一個(gè)子總線，就像德國(guó)倍福從前所作的那樣，利用
已有的現(xiàn)場(chǎng)總線，通過同步子總線系統(tǒng)加快傳輸速度。但是，
這樣的同步將無法避免通訊總線傳輸?shù)难舆t，德國(guó)倍福率先
在EtherCAT 中使用FMMU 前沿技術(shù)解決了該問題。