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赫优讯新闻
德国赫优讯EtherCAT电缆冗余
发布时间:2021-10-16        浏览次数:706        返回列表

(德国赫优讯自动化系统有限公司 供稿)

使用EtherCAT电缆冗余构建强大且故障安全的工业以太网网络

根据定义,以太网技术不允许物理环路结构,并且由于以太网的广播特性,不能有冗余通讯路径。然而,冗余架构的可靠性是许多自动化系统的基本要求。EtherCAT等工业以太网协议提供冗余方法,实现更强大的故障安全的网络。

自动化冗余

在当今的工业以太网网络中,对可用性和可靠性的要求正在稳步增长。这是因为自动化过程的复杂性正在增加。例如,如果存在单点故障,自动化生产线的通讯网络可能会停止工作,这可能会导致高昂的后续费用。如果使用冗余结构,网络会在出现单个错误时简单地恢复到故障安全状态,仍然可以通过网络进行通讯,冗余系统可以进行维修,恢复到原始的无故障状态。

这个怎么工作?

典型的网络结构是菊花链,其中主站将所有帧汇总发送到链中,链中的最后一个成员通过链的所有其他成员将帧返回给主站。如果发生单点故障,则该故障点后面的设备将无法访问。在生产线最坏情况下,这将导致整个流程崩溃。为了克服这一薄弱环节,由OEM、最终用户和技术供应商组成的EtherCAT全球技术组织(ETG)定义了EtherCAT电缆冗余机制。电缆冗余用于补偿EtherCAT系统中通讯电缆的局部故障。

EtherCAT电缆冗余-处理来自两个主端口的数据帧

 

网络故障和EtherCAT冗余机制

要设置环形拓扑,需要使用一根额外的电缆将菊花链的最后一个成员与主站连接起来,反过来,主站现在通过两个端口传输相同的帧。如果链中发生单点故障,仍然可以到达所有成员。主站将接收到的数据与帧相关联,可以访问所有必要的过程数据和状态。因此,即使电缆在某一点物理中断,也可以保持主站设备和从站设备之间的通讯。当通讯恢复正常运行时,原始通讯路径也重新建立。如果通讯在多个点中断,则必须恢复所有物理连接,然后冗余机制才能工作。

EtherCAT网络中使用冗余有什么好处?

提高网络的鲁棒性

保护运行时间和单点故障

支持EtherCAT标准从站设备

赫优讯EtherCAT主站协议栈自V4.4.0.0版本起支持此功能

以下赫优讯EtherCAT产品支持冗余: