Шина EtherCAT в свою очередь обладает уникальным функциональным принципом аппаратной обработки пакета Ethernet без промежуточной буферизации, позволяя использовать полосу пропускания 100Мбит/с. Что позволяет получить время цикла шины в диапазоне микросекунд, а не миллисекунд – характерных для большинства промышленных шин.

EtherCAT — это довольно молодой стандарт промышленной сети, относимый к семейству Industrial Ethernet и технологиям, используемым для распределенного управления в режиме реального времени. Шина EtherCAT была разработана компанией Beckhoff, целью которой было использование технологии Ethernet для автоматизации приложений, которые требуют частого обновления времени с низким дрожанием связи и низкими затратами на аппаратное обеспечение.

В сети EtherCAT один един­ственный Ethernet-кадр включает как входные и, так и выходные данные многих устройств. Фактическое использование полосы пропускания достигает от 90% и более. Возможности дуплексной связи 100BaseTX используются полном объеме, обеспечивая скорость передачи данных более 100 Мбит/с. Система EtherCAT значительно быстрее не только всех традиционных промышленных шин, но и является самой быстрой среди промышленных решений, базирующихся на Ethernet.

Так как внутренняя топология EtherCAT является кольцевой за счёт использования полнодуплексного Ethernet в качестве нижнего уровня — каждая посланная дейтаграмма будет проходить через все подключённые устройства в определённом порядке. Контроллеры ведомых устройств EtherCAT закрывают открытый порт автоматически и возвращают Ethernet фрейм, если клиентские (downstream) устройства не обнаружены. В связи с этой особенностью EtherCAT поддерживает почти любые физические топологии, такие как линия, дерево или звезда.

Ведущие EtherCAT-устройства могут быть как физическим контроллером, так и могут быть эмулированы программно с использованием стандартного оборудования Ethernet. В ведомых EtherCAT-устройствах не нужны мощные микроконтроллеры так как в них встроены контроллеры на основе БИС, которые обеспечивают обработку пакета и все ключевые временные параметры.

Функции диагностики позволяют точно локализовать ошибки и снизить затраты времени на поиск и устранение неисправностей, а отсутствие необходимости в настройке сети позволяет снизить трудозатраты на инженерно-конструкторские работы

Разработка системы управления робототехническими комплексами на базе шины EtherCAT позволяет существенно повысить скорость обработки и передачи данных между функциональными узлами робота, а также позволит использовать операционные системы реального времени. Возможность применения любой топологии сети позволяет повысить надежность и работоспособность системы управления, так, например, при использовании топологии – кольцо, можно получить доступ к любому ведомому EtherCAT-устройству даже при обрыве линии между двумя соседними устройствами EtherCAT или при выходе из строя одного из узлов.

В связи с очевидными преимуществами шины EtherCAT, ее применение в робототехнических комплексах позволит существенно повысить надежность работы системы управления, увеличить скорость передачи и обработки данных, а также снизить финансовые затраты на обслуживание и настройку систем.