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1. EtherCAT Technology

2. EtherCAT 技术协会

3. EtherCAT: Open Technology

4. Implementation Aspects

5. EtherCAT Vendor ID

6. Safety over EtherCAT

  • 1. EtherCAT Technology

  • 1.1 EtherCAT性能远高于我的应用需求。为什么我还要使用该技术？ 

    卓越的现场总线性能决不会有坏处。即使对于慢速控制，使用EtherCAT也可以改善响应时间并简化配置工作，因为缺省配置就可以满足要求。此外，更短的响应时间可以改善您应用的性能，因为这缩减了传输等待时间（如，在下一个处理被初始化前对输入信号的等待时间）。如果您对性能要求并不苛刻，也可以因为EtherCAT的其它优势而选用它，比如，成本更低，更加灵活的拓扑结构，或者仅仅是使用方便。总而言之，您采用EtherCAT，就无需采用昂贵慢速的系统了。

  • 1.2. 为何使用EtherCAT可以降低成本？ 

    有这样几种原因：低成本的从站控制器降低了从站设备的成本。无需任何特殊的主站卡，主板集成的以太网控制器即可满足要求。无需交换机或集线器，因此降低了基础设施的成本。使用标准以太网线缆。实施简单，因此降低了实施成本。支持自动配置，无需任何手动设置地址，无需任何网络调整，因此降低了配置成本。

  • 1.3 EtherCAT是否仅局限于主站与从站的通讯应用？ 

    不是的。与其他实时工业以太网系统一样，一个设备（主站）必须要担任网络管理、组织介质读取控制的任务。对于EtherCAT，有两种方式可以实现从站与从站的通讯：在同一个循环周期内基于拓扑结构，其中上游设备可以与下游设备交换数据，而独立于拓扑结构的情况需要在两个总线周期实现数据交换。EtherCAT比其他的协议更具有速度优势，即使需要两个周期实现从站与从站的通讯，相对来讲也是高速高效的。

  • 1.4 为何EtherCAT支持不同的物理层？ 

    EtherCAT采用标准100BASE-TX (“高速以太网”)CAT5+ 线缆。对于更长距离的应用，可以采用100BASE-FX光纤。因为EtherCAT也可以作为模块化设备的“背板”总线使用，IEEE802.3ae 中定义的一个更低成本的物理层LVDS（也称为E-Bus）也可以用在EtherCAT中。在该模块化设备外部，物理层转变为100BASE-TX 或 -FX。

  • 1.5 如何保证EtherCAT设备的兼容性? 

    对于一个通讯技术来说，保证其实施的一致性及兼容性是该技术成功的重要因素。因此EtherCAT技术协会非常重视这些特性。技术实施协议方面的一致性是兼容性的前提，这意味着来自于不同厂商的设备可以在同一个应用网络中协同工作。为此，我们发布了一致性测试工具（CTT）并成立了第一个一致性测试中心（ETC）。更多关于一致性测试及设备认证的信息可以在一致性测试页面找到。

  • 2. EtherCAT 技术协会

  • 2.1 我必须成为ETG会员才可以使用EtherCAT吗？ 

    不需要。但是，您或许希望通过加入ETG来向您的客户或供应商展示您对该技术的支持。对于一个ETG会员，您将被邀请参加ETG会议，获取详细的技术规范及相关信息，并影响该技术的发展。

  • 2.2 我必须成为ETG会员才可以实施EtherCAT吗？ 

    虽然我们建议您加入ETG（见2.3/2.4），但如果您在您的机器或生产线上集成EtherCAT设备，那么我们认为您是最终用户，并不必须加入ETG。EtherCAT设备制造商必须要加入ETG，并获得一个EtherCAT Vendor ID。详情请在下载专区（请使用您的会员登录账号）下载EtherCAT Vendor ID政策（EtherCAT Vendor ID Policy (PDF)）。会员资格免费获取（见2.5/2.6）。

  • 2.3 如何成为EtherCAT技术协会的会员？ 

    可以通过给ETG总部发邮件info@ethercat.org申请ETG的会员资格。您将得到所有必须的信息，如需求，会员申请表格等。在成为会员之前，请仔细阅读ETG By-Laws (PDF)

  • 2.4. 会员可以享有何种利益？ 

    EtherCAT会员优先享受支持，获取EtherCAT协议，样本代码，评估套件以及其他的支持工具及信息，这些信息仅开放给ETG会员，为会员提供使用EtherCAT的一个良好开端。会员将被邀请参加ETG会议，参与讨论规范。此外，ETG会员可以在EtherCAT网站上宣传其产品，并参与重要展会上ETG联合展台。

  • 2.5 为何ETG会员资格是会费的？  

    会员年费或者其他的高额成本相对于获取一个开放的技术应该不是一个问题。因此，不仅没有ETG的会员费用，而且ETG会员获取协议堆栈，样本代码，评估套件，实施支持和其他的服务都是免费或者仅需很低的费用。

  • 2.6 将来会否收取会费？ 

    目前没有收取ETG会费的计划。如果将来需要收取会费（如，以支持ETG的外加服务），将由会员委员大会讨论通过决定。

  • 2.7 ETG会员如何影响该技术的发展？ 

    在ETG技术委员会会议上将对EtherCAT技术进行详细探讨，鼓励各ETG会员加入技术工作组和项目团队，并提出宝贵的建议和意见。会员区有所有工作组的列表（需登录）
    ETG工作组欢迎各用户、OEM、系统集成商和设备制造商提供有价值的需求反馈，ETG的工作历史表明这种反馈非常有效。技术使用者和开发者之间直接和个人的联系可以加强关于“Know-how”知识和技术信息的深层次交流。查找ETG会员详细信息请点击这里：
    EtherCAT组织架构

  • 3. EtherCAT: Open Technology

  • 3.1 EtherCAT是一个开放性的技术。这意味着什么？ 

    这意味着每一个人都可以使用，实施，并获利于该技术。还意味着EtherCAT实施应该是兼容的，任何人不应为防止他人使用而改变这种技术。EtherCAT是ISO 15745中IEC标准 (IEC61158, IEC 61784, IEC 61800)的一部分，同时也是SEMI标准(E54.20)。

  • 3.2 是否有专利权？ 

    是的，EtherCAT技术有专利权，如同其他任何值得拥有专利权的现场总线技术一样。可以提供独特功能的技术需要专利权和授权以保护其不受复制和伪造的伤害。

  • 3.3 如何授权？ 

    实施EtherCAT主站是免费的。对于从站设备，EtherCAT采用了CAN的授权模式（CAN是一个受专利保护的标准开放技术的出色样本）：低额的授权费用已经“嵌入到”EtherCAT 从站控制器（ESC）芯片中，因此，设备制造商，最终用户，系统集成商，工具生产商等无需再付授权费用。

  • 3.4 开放源代码是怎样的情况？ 

    EtherCAT技术协会（ETG）和德国倍福公司（Beckhoff）自开放该技术以来，一直在共享源码或开放源系统方面持续支持EtherCAT的应用。EtherCAT是IEC, ISO和SEMI标准，因此每个人都可以平等地获取EtherCAT技术。此外，无需缴纳主站使用授权费用。ETG保证技术维护，并对所有未来的技术改善向ETG会员开放。关于开放源代码的更多信息，请点击此处。

  • 3.5 是否有其他渠道获取EtherCAT从站控制器？ 

    是的。EtherCAT从站控制器（ESC）的实施可以通过从Beckhoff公司获取ASIC，Hilscher公司获取netX，或者从Altera和Xilinx公司获取FPGA的方式实现。更多的实施信息即将公布。一个EtherCAT从站控制器的结构可以在下载区获得。

  • 4. Implementation Aspects

  • 4.1 我们想实施一个EtherCAT从站设备，应该如何开始？ 

    可以参考EtherCAT Slave Implementation Guide（EtherCAT从站实施指南）作为从站实施的开始，请点击这里下载。该文档所涵盖的内容包括开始实施一个从站的第一步，硬件实施，软件实施，workshops和相关的培训，一致性测试，阶段性指导。有几家公司都提供EtherCAT从站实施工具。一个实施工具包括一个带有EtherCAT从站控制器的从站评估板，从站协议堆栈源码（简单设备可选项），相关的硬件设计，一个EtherCAT主站的评估授权。请在EtherCAT产品页面查找更多相关内容。

  • 4.2 我们想实施一个EtherCAT主站设备，应该怎么做呢？ 

    对于主站来讲，你并不需要专用的硬件设备。任何以太网MAC都可以满足要求。EtherCAT对资源消耗非常小，因此也无需特殊的通讯处理器。主站代码可以从多种渠道获得，如一些通过样本代码包提供的免费开放代码，甚至一些包含了RTOS的主站产品。实施服务同样有不同的供应商可以提供。请点击此处了解EtherCAT产品情况。

  • 4.3 ASIC芯片的授权费用是多少？ 

    当您从EtherCAT的ASIC供应商那里购买的ASIC芯片已经包含了完整的EtherCAT通讯功能。没有任何附加的授权费用。
    EtherCAT从站控制器功能也可以通过FPGA实现。

  • 4.4 FPGA的授权费用如何？ 

    EtherCAT代码并没有烧在您从半导体供应商处购买的FPGA中。EtherCAT IP-core授权适用于Altera和Xilinx FPGA。您可通过购买相关的授权制造任意多的EtherCAT从站设备。 IP-core提供自由配置的EtherCAT功能，因此您可以实施完全适合您的功能。您也可以在烧制EtherCAT IP的FPGA上加入您的专用程序或软核处理器（soft-core processors）。这种方式还可以降低EtherCAT从站设备的硬件成本。

  • 4.5 FPGA的价格如何？ 

    ETG会员公司有权以特殊价格购买FPGA，这样可以使EtherCAT接口的实施成本低于其他大多数现场总线接口。

  • 4.6 是否必须将我们的EtherCAT设备递交给一致性测试中心接受检测吗？ 

    不是。通过官方EtherCAT一致性测试中心进行一致性测试仅是可选的方式之一，然而，当您的客户要求一致性测试的官方认证证书时，您只有通过一致性测试中心的测试才可以获得。您也可以通过申请购买官方的测试工具，并在R&D中心自行测试。 关于一致性的更多详情，请点击此处获得。

  • 5. EtherCAT Vendor ID

  • 5.1 什么是EtherCAT Vendor ID? 

    EtherCAT Vendor ID是由EtherCAT技术协会为每一个供应商分配的唯一的标识号码。它与产品编码（product code ）一同将包含在EtherCAT设备的 标识对象中。

  • 5.2 我们的子公司/合作伙伴有EtherCAT Vendor ID。我们可以在我们的设备上使用它吗？ 

    不可以。每一个EtherCAT产品的供应商都要使用其自己的Vendor ID。

  • 5.3 我们在使用一个技术提供商提供的一个接口板，以在我们的设备上增加EtherCAT接口。我们可以在我们的设备上使用该技术提供商的Vendor ID吗？ 

    不可以。该技术提供商应该是在其通讯设备上使用的一个二级Vendor ID，而您应该以您自己的Vendor ID取代，因此该设备将被网络认作是您自己的设备。

  • 5.4 何谓二级Vendor ID? 

    二级Vendor ID是从原Vendor ID派生出来的，专门用来标识通讯接口设备类产品的Vendor ID，但这类产品无法参加后续的一致性测试。

  • 5.5 我们有一个CANopen™ 的Vendor ID。我们可以在EtherCAT设备上使用它吗？ 

    对于您的EtherCAT产品，你需要一个EtherCAT Vendor ID。然而，在您申请EtherCAT Vendor ID时，您可以提出申请与您CANopen™ 的Vendor ID相同的号码，如果您申请的号码仍然可用，ETG则会分配给您。

  • 5.6 我们如何申请Vendor ID? 

    非常简单，您仅需到EtherCAT网站的会员页面下载EtherCAT Vendor ID Assignment Form。

  • 6. Safety over EtherCAT

  • 6.1 是否需要添加一个EtherCAT接口来连接我的FSoE设备？ 

    不需要。RSoE协议采用一个黑色通道实现；无需为此设置安全相关的标准通讯接口。控制器，ASIC以及链接，耦合器相关的通讯接口都可以保留使用。

  • 6.2 是否需要为我的FSoE设备实施一个独立的控制器结构？ 

    通常情况是需要的。通常是指普通方案使用2个微处理器实现。事实上这并不是FSoE规范要求的。协议实施必须满足如下要求：
    - 严格按照IEC 61508和IEC 61784-3实施；
    - 严格按照FSoE协议规范实施；
    - 严格按照公布的安全级别和相关产品的特殊要求实施。

  • 6.3 我是否可以在其他非EtherCAT通讯系统中使用Safety over EtherCAT？ 

    可以。该协议可以在任何通讯中使用，可以是EtherCAT通讯，现场总线系统，以太网或类似的通讯，光纤，同轴线缆，甚至无线传输。对于通讯总线耦合器或其他设备没有限制或特别要求。

  • 6.4 为什么没有经过认证的Safety over EtherCAT堆栈？ 

    Safety over EtherCAT规范内容很少，且协议的状态机定义严格。从经验上看，其实施可以在很短时间内完成—通常比应用一个经过认证的在软件架构中固定堆栈的时间还短。

  • 6.5 是否有Safety over EtherCAT的一致性测试？ 

    是的。FSoE测试案例规范适用于FSoE设备，并通过TUV批准。
    对于FSoE从站，测试案例与EtherCAT测试工具配合使用，可以执行一个自动的测试。
    通常情况下，由于灵活的主站配置，对于主站堆栈的自动检测更复杂。因此，可用的测试案例规范可以用于对主站的认可。
    Safety over EtherCAT政策包括批准设备所需的所有测试步骤。

  • 6.6 我的Safety over EtherCAT设备是否需要经过相关机构（如TUV, BGIA）的认可？ 

    是的。Safety over EtherCAT设备的研发需要评估。设备的实现包括通过EMC报告，Safety over EtherCAT一致性测试，并通过所有符合IEC 61508的安全周期流程。该评估将由机构实现。

  • 6.7 为何我需要在设备上实施Safety over EtherCAT协议? 

    Safety over EtherCAT已经被多个设备制造商接受的技术。该技术最重要的特点是其兼容性！兼容性确保了设备符合Safety over EtherCAT规范的安全功能完整性，而且另一个同样重要的特性—现场的互操作性。设备提供商可以通过授权获取实施该项技术的权利—而使用FSoE最终产品的机械设备制造商及控制系统提供商则无需该项授权。

  • 6.8 我如何可以获得并使用Safety over EtherCAT的Logo？ 

    Safety over EtherCAT的logo仅供拥有有效FSoE设备评估并由相关机构认可的制造商使用。完全执行FSoE有关政策。ETG总部拥有Safety over EtherCAT的logo。

  • 6.9 我是一个EtherCAT主站的提供商。我如何支持Safety over EtherCAT设备？ 

    如果您仅想提供EtherCAT的FSoE最终产品，你无须在主站端做任何功能安全相关的实施。带有一个EtherCAT从站接口的FSoE主站可以作为安全逻辑设备。EtherCAT主站仅需支持从站-从站的通讯，从而转发安全相关帧从FSoE主站到FSoE从站即可，反之亦然。因此，无需FSoE授权。

  • 6.10 我是机械设备制造商。我需要授权才可以使用Safty over EtherCAT的设备吗？ 

    不。您可以在机械设备中直接使用最终的Safety over EtherCAT产品，而无需授权。
    您务必留意产品中是否有SIL或PL认证，产品必须执行相关标准（IEC 62061, ISO 13849）或产品标准，以及与其他相关标准的兼容性，如必须符合国际的或国家的法律要求（如Directive of machinery, OSHA, UL等）。

 


常见技术问题


更多技术常见问题请参见EtherCAT基础知识（仅英文）