EtherCAT 纜線冗餘
纜線冗餘採用環狀拓撲結構,可避免在電纜損壞或拔除時出現通訊故障。除了第一個與最後一個從站,每一個 EtherCAT 從站都與相鄰的兩個從站相連。EtherCAT 主站(電腦)具有兩張網卡,分別連到第一個以及最後一個從站。若任何兩個裝置之間的電纜斷開,封包可透過另一張網卡端來傳輸。
注意:欲啟用 EtherCAT 纜線冗餘,需安裝 線纜冗餘套件。此外,EtherCAT 主站(電腦)需具有兩張網卡或一張多網孔的網卡,以將主站及從站設備連接成一個迴路。關於主網卡及第二網卡的設定步驟,請參閱 網路介面卡 章節中的 纜線冗餘 > 有纜線冗餘。
封包傳輸
EtherCAT 封包在有冗餘或無冗餘的情況下,傳輸方式有所不同。
有纜線冗餘:當裝置連接成一個迴路時,封包會分別從主站的兩張網卡端傳輸,但僅有一端有效。主網卡端為連接主站及第一個從站的連接埠,從主站的主網卡端傳輸的封包(封包一)會通過從站的 EtherCAT 處理單元 (EPU),EPU 位於從站設備內部,是 ESC (EtherCAT Slave Controller) 的邏輯核心,可進行接收、分析和處理 EtherCAT 數據串流,接著攜帶來自從站的數據返回到主站的第二網卡(冗餘)端;由主站的第二網卡端傳送的封包(封包二)不會通過 EPU,也不會從從站裝置接收數據,只會通過從站轉發。當封包二回到主站的主網卡端時,封包內將會是空的。
無纜線冗餘:當裝置沒有連接成迴路時,數據包從主站的主網卡端傳輸。
冗餘在電纜損壞時的運作方式
以下案例說明冗餘在電纜故障時的運作方式:
案例一:電纜在兩個從站間斷線
當二個從站間的纜線斷線時,斷線所對應的連接埠將自動關閉(自動關閉模式),傳輸到損壞電纜的封包將無法繼續,反之其將攜帶現有數據並返回其來源處。從站可透過主站的主網卡端或第二網卡端取得封包並繼續正常工作,而連接到斷線的從站會在偵測到斷線後將連接埠切換到迴路返回 (Loopback) 模式,從站在偵測到此狀況時可能會觸發警報或錯誤訊息,實際反應方式依照從站的製造商而定。
案例二:電纜在主站與從站間斷線
當主站與從站間的電纜斷線時,斷線所對應的連接埠將自動關閉(自動關閉模式),封包將從主站的另一網卡端傳輸,並由 EPU 處理。
案例三:電纜在耦合器後方斷線
若從站連接到耦合器或集線器(例如 EK1122),則這些從站不在冗餘迴路中—冗餘在耦合器後方的硬體無作用,若該區的電纜斷線,則斷線後方的從站裝置將處於離線狀態。
若從站沒有立即偵測到纜線損壞會如何?
若兩個從站之間的纜線斷開,電纜斷開的從站嘗試發送的封包將遺失,主站將回報封包遺失,從主站第二網卡端傳送的封包仍不會被 EPU 處理,對於斷線後方的其他從站,就如同從未收到過封包一樣。若此問題持續超過 5 毫秒,斷線後方的其他從站可能將觸發警報。
若主站與從站之間的電纜斷開,從站將不會收到主站所發送的封包,若此問題持續超過 5 毫秒,則所有從站可能將觸發警報。
參見
RT 與 Win32-KINGSTAR 總線-系統配置
.NET API-Api 類別-系統配置
.NET Class- ISubsystem 介面-屬性