EtherCAT循环时间计算器演示

如何确定：“使用 EtherCAT 和主站软件(如EC-Master)可以达到最快的周期时间是多少？”

由于 EtherCAT 是最快的工业以太网协议，因此很多使用者想知道他们使用 EtherCAT 运行其应用程序的速度究竟有多快。

当然，这个问题并不能直接给出答案，因为周期时间不仅取决于特定的应用，还取决于网络中设备的数量以及每个周期将发送的数据量。

Beckhoff 和 ETG 将其称为总“通信时间”，其中考虑了发送帧的完整时间、通过网络的传播延迟以及接收帧的时间。

为了解答这个疑惑，我们一直在协助计算网络的通信时间，进而帮助了解添加更多设备或更改处理数据量将如何影响循环时间。

现在我们以一个简单的计算器为例，让使用者可以很容易地使用这些参数来弄清楚它们真正可以运行多快。下面，我将逐步介绍循环时间计算器，并详细解释各种参数。

带宽

第一个参数是 EtherCAT 的带宽。

直到最近，EtherCAT 带宽一直是100Mbit/s，但现在有了 EtherCAT G和G10，带宽分别为1Gbit/s和10Gbit/s。此参数将影响物理层上的字节总数将花费多长时间。

在100Mbit/s的网络中，每个字节仅需80纳秒，而在1Gbit/s的网络中，每个字节仅需8纳秒，在10Gbit/s的网络中，每个字节仅需800皮秒。然而，正如我们稍后将看到的，简单地将带宽从 EtherCAT 增加到 EtherCAT G或G10 并不会自动转化为10倍的性能增益。

分布式时钟

关于分布式时钟我们提供了一个简单的复选框，以指示是否使用了分布式时钟（DC）。

DC 的使用将为过程数据添加一些额外的字节，并且还将添加一些额外的数据报文，这将增加循环时间。

主站软件处理时间 

此参数与主站软件处理应用程序的帧（发送和接收）所花费的时间有关。

我们将其作为参数来提供，因为处理时间的长短仍会根据主机运行的硬件而有所不同，但是在高质量的 EtherCAT 主机中，例如来自 Acontis 的 EC-Master，此处理时间通常仅为几微秒。

从站设备数量

这两个参数与网络中 EtherCAT 从站设备的数量有关。

我们将其分为两个不同的字段，因为每个从站都有一个静态延迟，但是当使用经过分片并通过背板总线（如 Beckhoff 的 E-Bus）连接的节点时，该延迟要短得多。

使用标准以太网 MII/PHY 的 EtherCAT 从站的典型延迟约为1微秒，而使用低压差分信号（LVDS）的从站（如 E-Bus）的典型延迟仅为0.3微秒。

Process Data大小

也许最重要的参数是Process Data的数量，通常它是最会影响总体通信时间的参数。

重要的是要注意，您不限于 EtherCAT Process Data 的最大以太网数据包（〜1,500字节）的大小。

但是，如果超过此限制，将发送多个循环帧，这将增加一些字节开销。这个计算器考虑到了这一点。

通信时间–结果

最后，我们得出了结果！

在后台，我们采用所有参数并计算数字以得出所需的总通信时间。根据此结果，您可以确定网络预期的最快循环时间。

当然，此结果不包括您的应用程序使用新输入并计算要发送到网络的新输出所需的时间，因此在您的周期时间期望中进行规划非常重要。

我们希望这个计算器对您有用。您可以在我们的以下页面上访问它。

https://www.acontis.com/en/ethercat-cycle-time-calculator.html