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

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

自動(dòng)化冗余

在當今的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )中，對可用性和可靠性的要求正在穩步增長(cháng)。這是因為自動(dòng)化過(guò)程的復雜性正在增加。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 )導致高昂的后續費用。如果使用冗余結構，網(wǎng)絡(luò )會(huì )在出現單個(gè)錯誤時(shí)簡(jiǎn)單地恢復到故障安全狀態(tài)，仍然可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通訊，冗余系統可以進(jìn)行維修，恢復到原始的無(wú)故障狀態(tài)。

這個(gè)怎么工作？

典型的網(wǎng)絡(luò )結構是菊花鏈，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)后面的設備將無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)。在生產(chǎn)線(xiàn)最壞情況下，這將導致整個(gè)流程崩潰。為了克服這一薄弱環(huán)節，由OEM、最終用戶(hù)和技術(shù)供應商組成的EtherCAT全球技術(shù)組織（ETG）定義了EtherCAT電纜冗余機制。電纜冗余用于補償EtherCAT系統中通訊電纜的局部故障。

EtherCAT電纜冗余-處理來(lái)自?xún)蓚€(gè)主端口的數據幀

網(wǎng)絡(luò )故障和EtherCAT冗余機制

要設置環(huán)形拓撲，需要使用一根額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，仍然可以到達所有成員。主站將接收到的數據與幀相關(guān)聯(lián)，可以訪(fǎng)問(wèn)所有必要的過(guò)程數據和狀態(tài)。因此，即使電纜在某一點(diǎn)物理中斷，也可以保持主站設備和從站設備之間的通訊。當通訊恢復正常運行時(shí)，原始通訊路徑也重新建立。如果通訊在多個(gè)點(diǎn)中斷，則必須恢復所有物理連接，然后冗余機制才能工作。

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

保護運行時(shí)間和單點(diǎn)故障

支持EtherCAT標準從站設備

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：