Ethercat - SM

本文介绍了Syncmanagers(同步管理器)在EtherCAT技术中的应用,它用于协调应用程序与主机之间的数据交换,并确保数据正确读写。每个同步管理器可独立配置,管理特定范围内的内存及数据类型,支持缓冲模式和邮箱模式的数据交互。

Syncmanagers(同步管理器)

    同步管理器简称SM用来协调应用程序和主机的数据交互,同步管理器同步的是数据而非时间,同步管理器确保了应用程序和主机能够正确的写入或读取数据。同时同步管理器可以以中断的形式通知主机和应用程序发生的数据更新事件。

    从站的ESC中包含多个同步管理器,每一个同步管理器都可以单独的配置,同步管理器的配置中包括告知同步管理器其需要管理的内存地址的范围,管理内存的属性(属于读或写,属于邮箱数据或过程数据)。所以每一种数据交互方式都会有一个同步管理器来管理,应用程序进行数据交互时,只需要更具不同的同步管理器就可以方便的区分数据的类型(PDO 或SDO、读或写)。从站在初始化时会读取SM管理器中的配置来确定数据的存放地址。

   数据的交互主要有缓冲模式和邮箱模式。

   缓冲模式主要应用于周期性过程数据的传送。

                                                                                                                        Ethercat技术交流QQ群: 251993369

### EtherCAT 自由运行同步管理器 (SM) 和分布式时钟 (DC) #### 同步管理器 (Synchronisation Manager, SM) 同步管理器负责处理过程数据交换以及控制命令帧的发送。在自由运行模式下,EtherCAT 主站可以配置多个同步管理器来实现不同的功能需求。 - **配置方式** 配置同步管理器通常通过主站软件完成,在某些情况下也可以借助硬件设置。对于大多数工业自动化控制系统而言,同步管理器的初始化是在启动阶段自动执行的[^1]。 ```python # Python伪代码展示如何配置同步管理器 def configure_sync_manager(sm_id, mode="free_run"): """ Configures the specified SyncManager with given parameters. :param sm_id: ID of the SyncManager to be configured :param mode: Operation mode ('free_run', 'cyclic' etc.) """ if mode == "free_run": set_parameter("operation_mode", "FREE_RUN") apply_configuration() ``` #### 分布式时钟 (Distributed Clocks, DC) 为了确保所有节点之间的时间一致性,EtherCAT 使用了分布式的时钟机制。这种技术允许网络内的设备共享同一个时间基准,从而实现了精确的时间同步。 - **工作原理** 当启用分布式时钟特性时,主机会向整个网络广播其本地时钟信号;各从站接收该信号并调整自身的内部计数器以保持一致。此过程中涉及到周期性的校准操作,用以补偿任何可能存在的偏差[^2]. - **配置步骤概述** 虽然具体的API调用取决于使用的编程环境或工具链,但一般流程包括激活DC选项、指定参考时钟源(通常是主机)、设定更新频率等参数。 ```bash # Bash脚本片段用于说明基本概念而非实际命令 ethercat config dc enable=true ethercat config dc master_clock=host ethercat config dc update_rate=1ms ```
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