EtherCAT 缆线冗余

缆线冗余采用环状拓扑结构,可避免在电缆损坏或拔除时出现通讯故障。除了第一个与最后一个从站,每一个 EtherCAT 从站都与相邻的两个从站相连。EtherCAT 主站(电脑)具有两张网卡,分别连到第一个以及最后一个从站。若任何两个装置之间的电缆断开,封包可透过另一张网卡端来传输。

注意:欲启用 EtherCAT 缆线冗余,需安装 线缆冗余套件。此外,EtherCAT 主站(电脑)需具有两张网卡或一张多网孔的网卡,以将主站及从站设备连接成一个回路。关于主网卡及第二网卡的设定步骤,请参阅 网路介面卡 章节中的 缆线冗余 > 有缆线冗余

封包传输

EtherCAT 封包在有冗余或无冗余的情况下,传输方式有所不同。

有缆线冗余:当装置连接成一个回路时,封包会分别从主站的两张网卡端传输,但仅有一端有效。主网卡端为连接主站及第一个从站的连接埠,从主站的主网卡端传输的封包(封包一)会通过从站的 EtherCAT 处理单元 (EPU),EPU 位于从站设备内部,是 ESC (EtherCAT Slave Controller) 的逻辑核心,可进行接收、分析和处理 EtherCAT 数据串流,接著携带来自从站的数据返回到主站的第二网卡(冗余)端;由主站的第二网卡端传送的封包(封包二)不会通过 EPU,也不会从从站装置接收数据,只会通过从站转发。当封包二回到主站的主网卡端时,封包内将会是空的。

无缆线冗余:当装置没有连接成回路时,数据包从主站的主网卡端传输。

冗余在电缆损坏时的运作方式

以下案例说明冗余在电缆故障时的运作方式:

案例一:电缆在两个从站间断线

当二个从站间的缆线断线时,断线所对应的连接埠将自动关闭(自动关闭模式),传输到损坏电缆的封包将无法继续,反之其将携带现有数据并返回其来源处。从站可透过主站的主网卡端或第二网卡端取得封包并继续正常工作,而连接到断线的从站会在侦测到断线后将连接埠切换到回路返回 (Loopback) 模式,从站在侦测到此状况时可能会触发警报或错误讯息,实际反应方式依照从站的制造商而定。

案例二:电缆在主站与从站间断线

当主站与从站间的电缆断线时,断线所对应的连接埠将自动关闭(自动关闭模式),封包将从主站的另一网卡端传输,并由 EPU 处理。

案例三:电缆在耦合器后方断线

若从站连接到耦合器或集线器(例如 EK1122),则这些从站不在冗余回路中—冗余在耦合器后方的硬体无作用,若该区的电缆断线,则断线后方的从站装置将处于离线状态。

若从站没有立即侦测到缆线损坏会如何?

若两个从站之间的缆线断开,电缆断开的从站尝试发送的封包将遗失,主站将回报封包遗失,从主站第二网卡端传送的封包仍不会被 EPU 处理,对于断线后方的其他从站,就如同从未收到过封包一样。若此问题持续超过 5 毫秒,断线后方的其他从站可能将触发警报。

若主站与从站之间的电缆断开,从站将不会收到主站所发送的封包,若此问题持续超过 5 毫秒,则所有从站可能将触发警报。

参见

RT 与 Win32-KINGSTAR 总线-系统配置

EnableRedundancy

.NET API-Api 类别-系统配置

Api.EnableRedundancy

.NET Class- ISubsystem 介面-属性

ISubsystem.Redundancy