在Linux上实现ECAT主站

引言

EtherCAT由一个主站设备和多个从站设备组成。主站设备使用标准的以太网控制器，具有良好的兼容性，任何具有网络接口卡的计算机和具有以太网控制的嵌入式设备都可以作为EtherCAT的主站。本文介绍如何在Linux上通过SOEM协议栈实现ECAT主站。

介绍

EtherCAT

EtherCAT（以太网控制自动化技术）是一个开放架构，以以太网为基础的现场总线系统，其名称的CAT为控制自动化技术（Control Automation Technology）字首的缩写。EtherCAT是确定性的工业以太网，最早是由德国的Beckhoff公司研发。它基于CANOPEN协议和以太网，但是与Internet通信或网络通信不同之处在于，它专门针对工业自动化控制进行了优化。EtherCAT是一个快速的确定性网络，可使用专门的硬件和软件来处理数据。当数据帧通过时，从设备读取与其相关的数据，然后它们将数据动态地插入到同一数据流中。使用EtherCAT, 不再接收以太网数据包，对其进行解释和处理，然后在每个设备上进行复制。当帧通过设备时，EtherCAT从站设备读取寻址到它们的数据节点。同样的，在电报通过设备时，可以对其插入数据，只需要几纳秒的帧延迟。并且由于EtherCAT帧在发送和接收方向上都包含许多设备的数据，因此可用数据速率可提高到90%以上。EtherCAT具有纳秒级的同步性，基本上是最快的工业以太网技术。

SOEM

SOEM（Simple Open EtherCAT Master）是一个开源的EtherCAT主站（Master）实现，用于实时以太网控制和数据通信。EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）是一种用于工业自动化和控制系统的实时以太网通信协议，它允许高性能和低延迟的通信，适用于众多工业应用领域。
以下是关于SOEM的一些重要信息：

• 开源性质：SOEM是一个开源项目，它遵循GNU通用公共许可证（GPL），允许任何人免费使用、修改和分发它。这使得它成为工业自动化领域的一个受欢迎的EtherCAT主站实现，特别是对于需要自定义控制系统的应用。
• EtherCAT Master：SOEM充当EtherCAT总线上的主站，它负责与各种EtherCAT从站设备进行通信、协调和控制。它可以实现从站设备的配置、数据读写、同步和广播通信等功能。
• 跨平台支持：SOEM是跨平台的，可以在不同的操作系统上运行，包括Linux、Windows和实时操作系统（RTOS）等。这种多平台支持使其适用于各种嵌入式和桌面应用。
• 性能：SOEM被设计为高性能的EtherCAT主站实现，能够实现低延迟和高吞吐量的实时通信。这对于需要高速数据传输和同步操作的工业控制系统至关重要。
• 社区支持：SOEM具有活跃的社区，用户可以在社区论坛上获取支持、交流经验，以及找到有关使用和开发SOEM的资源。

总之，SOEM是一个强大的开源工具，可用于实现高性能的EtherCAT主站，适用于工业自动化和控制领域的各种应用。通过SOEM，开发人员可以构建自定义的EtherCAT主站应用程序，与各种EtherCAT从站设备进行通信，实现实时控制和数据交换。

使用

下载ECAT主站

公众号《物联网知识》，后台回复“SOEM源码”获取。

编译

下面全文都是在Linux环境下的操作。

1. 解压缩：unzip SOEM-master.zip
2. 进入文件夹：cd SOEM-master
3. 创建build文件夹：mkdir build
4. 进入build文件夹：cd build
5. CMake 去上一级目录查找 CMakeLists.txt 文件，并配置项目的构建系统。：cmake …
6. 构建项目：make
   

进入测试程序的文件夹：
cd test/linux/slaveinfo
运行程序：sudo ./slaveinfo

想查看从站的更多信息，这个程序还可以加参数，以获得从站更多的信息
sudo ./slaveinfo eth1 -map

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