ethercat主站开发教程（ethercat协议详解）

EtherCAT是一种实时工业以太网技术。其CAT是Control Automation Technology的缩写。 EtherCAT作为基于以太网的现场总线系统，具有速度高、数据丢失率低的特点，并且可以在传输过程中进行传输。达到100M速率，具有低延迟、同步的特点。它是实时性要求较高的网络通信中流行且重要的工业总线。

EtherCAT硬件按功能一般可分为主站和从站。与其他网络通信技术相比，其从站可以快速接收和发送信息，提高了整体通信效率。

EtherCAT主站在整个总线网络拓扑的结构和功能中起着主要作用。运营商通常在主站设定并发布相应的要求和时间表。主站软件程序的平台通用性以及集成其他通信协议的能力已经成为自动化框架建设者需要在高标准、易于交互和可控成本之间仔细权衡的关键指标。传统上出于性能考虑，主站程序运行在RTlinux等非图形页面系统上，这又带来了跨系统学习的训练成本。

梦通科技在现场总线解决方案领域拥有近十年的技术积累和实施经验。面对国内现场总线需求逐年增长、专业网络工程师确实较少的客观事实，推出了全面的EtherCAT主站软件建设解决方案——EC-Master。

EtherCAT产品开发矩阵图

01 什么是EC-Master协议栈？

在介绍EtherCAT协议栈之前，我们首先需要了解什么是协议栈。协议栈，又称协议栈，是计算机网络协议簇的具体软件实现。简单地说，协议栈是计算机网络中各层协议的总和。它形象地反映了文件在网络中传输的过程。

在协议族中，每个协议通常都是针对特定目的而设计的，这使得设计变得更加容易。由于每个协议模块通常与其上方和下方的两个其他协议模块进行通信，因此它们通常可以被视为协议栈中的层。最低级别的协议始终描述与硬件的物理交互，而每个更高级别都会添加更多功能。用户应用程序仅处理顶层协议。总的来说，客户可以通过协议栈减少开发流程，提高开发效率。

EC-Master是一个协议栈，旨在帮助有需要的用户降低EtherCAT主站软件开发难度。该协议栈由ETG高级成员acontis和梦通科技开发并代表。它可以运行在不同的嵌入式操作系统上。包括Linux（带实时和不带实时）、Windows 7/8/10、VxWorks、QNX、RTX 和更多操作系统。为开发者提供了更多的选择。

EC-Master协议栈适配多种处理器，功能和案例丰富。可以使用多种编程语言来定制内核库和所需的功能。为了进一步方便开发者，EC-Master还可以通过相应的可视化仿真软件工具和实时环境搭建工具，降低测试难度，提高可移植性。可以说，EC-Master是梦通科技推出的一款广受好评的产品。软件产品。

EC-Master产品结构图

02 EC-Master的具体功能有哪些？

EC-Master完全符合ETG基金会发布的ETG1500 EtherCAT主站规范，已经可以覆盖很多常见EtherCAT主站的需求。但EC-Master 还包括一些在其他控制器、机械或自动化工厂中使用EtherCAT 技术时可能需要的附加功能。

ETG的1500规范定义了两种类型的主站：ClassA和ClassB。 EC-Master的这两种功能都可以实现：

ClassA标准EtherCAT主站设备

功能

支持EtherCAT网络信息（ENI）配置文件

支持启动过程中检查对比原始配置和实际网络

支持周期性过程数据交换

支持CANopen over EtherCAT（CoE）协议：SDO上传下载、SDO信息服务（访问CANopen对象字典）、紧急请求

支持Servo Profile over EtherCAT (SoE)协议

支持Ethernet over EtherCAT（EoE）协议（虚拟交换机）

支持从站间通讯

支持Safety over EtherCAT（FSoE）从站

支持访问从站的EEPROM和寄存器

丰富的错误诊断和检测功能

支持分布式时钟（DC）模式同步

支持主站和网络同步（DCM）

支持ADS over EtherCAT（AoE）电子邮件协议

支持Transfer over EtherCAT (FoE)电子邮件协议

支持Vendor over EtherCAT (VoE)电子邮件协议

B 类最小化EtherCAT 主站设备

功能

支持EtherCAT网络信息（ENI）配置文件

支持启动过程中检查对比原始配置和实际网络

支持周期性过程数据交换

支持CANopen over EtherCAT（CoE）协议：SDO上传下载、SDO信息服务（访问CANopen对象字典）、紧急请求

支持Servo Profile over EtherCAT (SoE)协议

支持Ethernet over EtherCAT（EoE）协议（虚拟交换机）

支持从站间通讯

支持Safety over EtherCAT（FSoE）从站

支持访问从站的EEPROM和寄存器

丰富的错误诊断和检测功能

此外，EC-Master还具有成帧处理、扩展同步、热插拔、电缆冗余、主站冗余、EoE第三方扩展支持工具和UDP邮箱网关支持等附加功能。这些附加功能进一步拓展了EC-Master的使用场景，更好地帮助解决数据传输问题。如有需要，您可以联系梦通科技了解更多信息。

03 EC-Master有哪些优势？

相比之下，EC-Master对于开源主站软件开发产品来说稳定性更好，功能更多。

EC-Master的主要优点如下：

低CPU负载，同时保持高性能，实现快速更新率

适用于多种操作系统

支持的CPU架构有x86（32位和64位）、ARM（32位和64位）和PowerPC（PPC）

可与Intel、Texas Instruments、ST、Broadcom、Nvidia、Renesas、NXP、Xilinx、Infineon等众多知名品牌厂商的处理器配合使用

可靠的售后服务，协助构建完整的系统集成解决方案和个性化定制控制系统

有大量稳定的实施案例可供用户参考和使用：例如EC-Master已在库卡机器人控制及安川、伦茨、欧姆龙等控制器中部署并实施实施应用。

除了主要优势外，EC-Master还具有功能更全面、辅助工具多样、价格性价比等客观优势。具体场景和需求各不相同。如果您需要了解更多针对性的解决方案及相关内容，欢迎联系EC-Master中国指定发行人——梦通科技。专业的技术和业务人员将快速联系有需要的朋友，协助EC-Master的实施和应用。

04 EC-Master有哪些辅助工具？

萌康科技不仅分销EC-Master协议栈产品本身，还在大中华地区分销多种配套产品。

其中EC-Win/LxWin是系统级实时解决方案，旨在解决EC-Master的实时需求。这一优秀的实时解决方案不仅可以帮助对EtherCAT有实时性要求的用户，还可以帮助Windows系统中的其他用户额外增加实时功能，通过可视化管理工具协助客户搭建实施应用环境，并提供同步测试功能，大幅降低开发成本。

EC-Win实时解决方案结构图

同时，除了EC-Win/LxWin解决方案外，在“以人为本、方便人机交互”的指导思想下，EC-Master开发人员同步开发并维护了多个视觉测试应用：

EC-Engineer——是一款专业的EtherCAT网络配置和诊断工具。 EtherCAT从站只需连接到运行EC-Engineer的Windows PC或直接连接到主站协议栈控制系统。它可以使用EC-Engineer 在任何地点“离线”完成。 EtherCAT 配置工作，或通过连接机器上的真实EtherCAT 网络进行“在线”操作。该软件有网页版——EC-Engineer Web，方便用户体验。

EC-Engineer应用图

EC-Simulator——是一款高效的从站仿真工具。 EC-Simulator通过模拟EtherCAT从站设备来虚拟化EtherCAT网络。无需真正的EtherCAT从站硬件，即可达到运行EtherCAT主站应用程序相同的效果。

EC-模拟器应用图

EC-Inspector—— 可靠的EtherCAT通信分析软件，EC-Inspector是一款用于外部分析和监控EtherCAT网络数据帧的软件工具。该程序可以独立于主控制器使用，也可以与任何制造商（Beckhoff、Omron、Bosch-Rexroth、Lenze、acontis 等）的EtherCAT 主站一起使用。 EC-Inspector 通过插入在主站和EtherCAT 从站之间的TAP 设备分析主站和EtherCAT 从站之间的完整数据通信。

EC-Inspector 应用图

以上软件产品均经过自动化市场和行业知名领先公司的严格筛选，并拥有大量实际应用案例，帮助用户更便捷、更稳定、更安全地部署EtherCAT服务。

在哪里可以找到有关EC-Master 的更多信息？

作为EC-Master指定代理发行人，梦通科技积累了多年的项目和解决方案实现经验。更多关于EC-Master的信息可以查看梦通科技官网。客户朋友还可以通过邮件、电话等方式与我们的专业技术人员进行直接高效的沟通，获取更多本地化的解决方案和信息。