EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) je področno vodilo, ki temelji na Ethernet tehnologiji in je namenjeno za uporabo v avtomatizaciji. Odlikuje ga visoka zmogljivost, prilagodljivost ter dostopnost.
Razvoj EtherCAT-a
Podjetje Beckhoff je leta 2003 predstavilo vodilo EtherCAT in istega leta ustanovilo tudi EtherCAT Technology Group (ETG), ki skrbi za razvoj EtherCAT-a ter njegovo odprtost ter dostopnost. Podatek, ki priča o razširjenosti EtherCAT tehnologije, je število članov skupine ETG, ki znaša že prek 3800 članov (julij 2016).
Razvoju EtherCAT-a so botrovale omejitve takratnih industrijskih področnih vodil, ki niso sledila hitremu razvoju industrije ter PC krmilne tehnologije, ki jo uporablja tudi podjetje Beckhoff. Omenjena vodila so bila prepočasna in niso omogočala polne izkoriščenosti sistemov s hitrimi procesorji.
Ethernet
Ethernet je fleksibilen in uveljavljen mrežni protokol, ki omogoča hiter prenos podatkov med dvema napravama. Tehnologija je bila v osnovi razvita za uporabo v pisarniškem okolju z namenom prenosa datotek ter tiskanja, podatki v obliki Ethernet paketov pa se prenašajo na zahtevo. Ta princip delovanja se razlikuje od potreb v avtomatizaciji, kjer se morajo podatki prenašati ciklično v realnem času med večjim številom naprav. Nekateri industrijski komunikacijski protokoli, ki temeljijo na Ethernetu, poizkušajo odpraviti te omejitve z uporabo različnih tehnologij, kot so onemogočanje CSMA/CD protokola, uporaba t.i. »time slicing« in »polling« tehnologij ali uporaba namenskih mrežnih stikal, ki pošiljajo Ethernet pakete v kontroliranih časovnih intervalih. Problem se pojavi pri izkoriščenosti pasovne širine, saj je potrebno vsaki napravi posebej poslati celoten Ethernet paket tudi v primeru zelo majhne količine podatkov. Izkoriščenost povezave je v tem primeru zgolj nekaj procentov.
EtherCAT – princip delovanja
EtherCAT uporablja drugačen pristop: master naprava pošlje Ethernet paket, ki potuje skozi slave naprave. Med potovanjem paketa skozi ESC (EtherCAT Slave Controller) v slave napravi se podatki v paketu sproti berejo in pišejo. Zakasnitev prenosa pri tej metodi traja le nekaj nanosekund. Vsaka naprava generira nov fizični signal, kar se odraža v kvalitetnem signalu po celotni liniji. Ko paket doseže zadnjo napravo, se po nasprotni parici (ali po drugi povezavi) vrne nazaj v master in s tem ne ovira naslednjega paketa. EtherCAT vedno tvori krožno strukturo povezave ne glede na izbrano topologijo.
Ta metoda omogoča izkoristek pasovne širine povezave od 80 % do 97 %.
