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使用EtherCAT電纜冗余構(gòu)建強(qiáng)大且故障安全的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)定義，以太網(wǎng)技術(shù)不允許物理環(huán)路結(jié)構(gòu)，并且由于以太網(wǎng)的廣播特性，不能有冗余通訊路徑。然而，冗余架構(gòu)的可靠性是許多自動(dòng)化系統(tǒng)的基本要求。EtherCAT等工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議提供冗余方法，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的故障安全的網(wǎng)絡(luò)。

自動(dòng)化冗余

在當(dāng)今的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)可用性和可靠性的要求正在穩(wěn)步增長(zhǎng)。這是因?yàn)樽詣?dòng)化過(guò)程的復(fù)雜性正在增加。例如，如果存在單點(diǎn)故障，自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的通訊網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)停止工作，這可能會(huì)導(dǎo)致高昂的后續(xù)費(fèi)用。如果使用冗余結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)在出現(xiàn)單個(gè)錯(cuò)誤時(shí)簡(jiǎn)單地恢復(fù)到故障安全狀態(tài)，仍然可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，冗余系統(tǒng)可以進(jìn)行維修，恢復(fù)到原始的無(wú)故障狀態(tài)。

這個(gè)怎么工作？

典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是菊花鏈，其中主站將所有幀匯總發(fā)送到鏈中，鏈中的最后一個(gè)成員通過(guò)鏈的所有其他成員將幀返回給主站。如果發(fā)生單點(diǎn)故障，則該故障點(diǎn)后面的設(shè)備將無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)。在生產(chǎn)線(xiàn)最壞情況下，這將導(dǎo)致整個(gè)流程崩潰。為了克服這一薄弱環(huán)節(jié)，由OEM、最終用戶(hù)和技術(shù)供應(yīng)商組成的EtherCAT全球技術(shù)組織（ETG）定義了EtherCAT電纜冗余機(jī)制。電纜冗余用于補(bǔ)償EtherCAT系統(tǒng)中通訊電纜的局部故障。

EtherCAT電纜冗余-處理來(lái)自?xún)蓚€(gè)主端口的數(shù)據(jù)幀

網(wǎng)絡(luò)故障和EtherCAT冗余機(jī)制

要設(shè)置環(huán)形拓?fù)洌枰褂靡桓~外的電纜將菊花鏈的最后一個(gè)成員與主站連接起來(lái)，反過(guò)來(lái)，主站現(xiàn)在通過(guò)兩個(gè)端口傳輸相同的幀。如果鏈中發(fā)生單點(diǎn)故障，仍然可以到達(dá)所有成員。主站將接收到的數(shù)據(jù)與幀相關(guān)聯(lián)，可以訪(fǎng)問(wèn)所有必要的過(guò)程數(shù)據(jù)和狀態(tài)。因此，即使電纜在某一點(diǎn)物理中斷，也可以保持主站設(shè)備和從站設(shè)備之間的通訊。當(dāng)通訊恢復(fù)正常運(yùn)行時(shí)，原始通訊路徑也重新建立。如果通訊在多個(gè)點(diǎn)中斷，則必須恢復(fù)所有物理連接，然后冗余機(jī)制才能工作。

在EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中使用冗余有什么好處？

提高網(wǎng)絡(luò)的魯棒性

保護(hù)運(yùn)行時(shí)間和單點(diǎn)故障

支持EtherCAT標(biāo)準(zhǔn)從站設(shè)備

赫優(yōu)訊EtherCAT主站協(xié)議棧自V4.4.0.0版本起支持此功能

以下赫優(yōu)訊EtherCAT產(chǎn)品支持冗余：