原创 虹科分享 | 为什么说EtherCAT是分布式高性能I/O系统的理想选择？

EtherCAT是一项高性能、低成本、应用简单、拓扑灵活且开源的确定性工业以太网技术。在OSI 7层模型中，EtherCAT主要实现的是数据链路层，其关键工作原理在于其节点对以太网数据帧的处理：在数据帧向下游传输的过程中，每个节点读取寻址到该节点的数据，并将它的数据写入数据帧。

这种传输方式提高了带宽利用率，使得每个周期通常用一个数据帧就足以实现整个系统的数据刷新，同时，网络无需使用交换机或集线器，从而确保了实时操作并避免延迟。

EtherCAT的运行机制决定了它比其他标准以太网具备更大的优势：响应时间快，每台设备的数据要求最低，和低实施成本。此外，EtherCAT几乎支持所有的拓扑结构，使得带有成百上千个节点的纯总线型或线性拓扑结构成为可能。

因此，EtherCAT成为高性能的分散式I/O系统的理想选择。EtherCAT 网络可连接多达 65535 个设备，网络容量几乎没有限制，因此可以将模块化的 I/O 设备设计为每个 I/O 片都是一个独立的 EtherCAT 从站，而包含一千个分散式数位输入/输出的程序资料交换只需30us，相当于在100Mbit/s的以太网传输125个字节的资料。

目前国内已有经过市场验证的EtherCAT IO方案，以虹科HK-MXB系列为例，HK-MXB是一款EtherCAT工业以太网总线接口，集成数字量输入和输出的混合I/O模块，可以为更高层级的EtherCAT主站控制器提供理想通道。HK-MXB采用工业现场24V NPN/PNP型数字逻辑输入信号，并对捕获的信号进行限流、电气隔离的安全保护。

同时，HK-MXB还可以将主站控制器发出的指令信号转换为NPN/PNP型工业24V数字逻辑信号输出，最大具备0.5A/CH的驱动电流，可用于对继电器、指示灯以及数字逻辑信号的驱动。

HK-MXB的输入通道与输出通道，EtherCAT通信接口以及电源接口，都拥有对应的LED指示灯，用于快速观察和诊断信号与指令状态。

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