工業生產設備中，時常會出現網線水晶頭松動，網口故障等不可預知的問題，導致總線通訊異常，從而影響生產，降低了效率。并且當出現問題時，排查具體是哪個節點導致的異常是比較繁瑣耗時的。

　　因而總線通訊的可靠性與可維護性是大多數用戶在選擇運動控制產品時必須考慮的一個重要因素。雷賽總線運動控制卡的EtherCAT環網冗余功能可以提高EtherCAT網絡的通信穩定性與可維護性，即使EtherCAT網絡中間的任一從站發生故障，或者網線出現問題，設備仍可以正常運行。

　　01、環網冗余功能介紹

　　目前EtherCAT總線組網的拓撲結構通常以線性為主，雷賽在基于菊花鏈的總線拓撲結構上，開發出具有環網冗余功能的總線運動控制卡。雷賽總線運動控制卡主站共提供兩路EtherCAT專用網口，在菊花鏈的拓撲結構中，將ECAT1接到從站節點1的IN口，然后從站節點1的OUT口接到下一個從站節點的IN口，依次連接，直到最后一個從站節點連接到EtherCAT主站的ECAT2口，如下圖所示。當環形結構中出現單點故障時，主站仍然可以與各個從站保持數據傳輸，設備運行不受影響，大大增強了EtherCAT網絡的可靠性與可維護性。

　　環網冗余優勢

　　提高設備穩定性

　　可確保設備在出現網線水晶頭松動、節點故障或網口故障等現象時，依舊能正常運行，極大提高設備的穩定性。

　　提升設備的可維護性

　　可通過環網冗余診斷方法，快速定位總線拓撲斷開的節點位置，及時恢復總線通訊，減少停機檢修時間。

　　提升生產效率

　　開啟環網冗余功能后，出現單點的網線或網口異常，都不會導致總線通訊斷開，保證用戶設備在突發異常情況下的生產效率。

　　02、環網冗余配置步驟

　　為方便用戶操作，環網冗余功能可在控制卡調試軟件中進行配置。以下是操作步驟：

　　步驟一

　　打開控制卡調試軟件，右擊“DMC-E5032”，選中“主站配置”，單擊打開。然后勾選“環網冗余功能”。勾選完成后再點擊“下載并復位”按鈕。

　　注意：若勾選“檢測到網線插拔后軸停止運動”，即實現下述第三章節部分描述的方式②，若不勾選，則實現方式①繼續運動

　　步驟二

　　復位完成后，右擊“EtherCATSuite Master Unit”在選擇“掃描設備”的操作，在彈出的“是否先下載默認配置文件?”彈窗中，點擊“否”。

　　步驟三

　　雙擊“EtherCATSuite Master Unit”，進入主站設置界面。勾選“高級選項”，在勾選后，會在菜單欄中出現“高級選項”一欄。

　　步驟四

　　點擊“高級選項”，勾選“Process Data Mode”，“Use LRD/LWR instead of LRW”,在點擊“Apply changes to all slaves”，最后下載配置文件即可。

　　03、環網冗余功能效果

　　環網冗余功能可通過參數配置實現不同效果。

　　① 有連接斷開或斷開后重新連接時，軸保持運動(此模式為默認效果)。

　　當某個節點的網口出現斷開時，總線通訊會報0X0228，此時整個設備依舊可以正常通訊，正在運動的軸也不會停止。恢復該網口的斷點時，總線周期會報0X233 ，此時可以調用“nmc_clear_errcode”來清除該總線錯誤，恢復總線狀態。

　　② 有連接斷開或斷開后重新連接時，軸停止運動。

　　該模式是在總線通訊出現斷開或重新連接時，所有軸會停止運動。雖然總線通訊有錯誤碼返回，但總線通訊仍然處于正常狀態，客戶仍然可以通過調用函數接口正常地使用軸相關運動功能。

　　例如：在設備運行過程中，如果某一從站(伺服、步進、IO模塊)的網線出現松動，設備仍然能夠正常運行。在這種情況下，EtherCAT總線狀態會出現報警，并且能夠定位到故障點，以便恢復松動的網線，減少異常停機和材料損失，有效的提高設備的生產線效率。

　　04、環網冗余診斷方法

　　當總線連接出現異常時，可利用nmc_get_num_connected_slaves_red指令快速定位出現總線異常的具體節點號，同時恢復網線物理連接狀態后調用nmc_clear_errcode指令來清除該總線錯誤，恢復總線狀態。

　　舉例說明：DMC-E5064總線卡連接三個從站，進行環網冗余連接。

　　拔掉第一個從站的輸入網口

　　插回第一個從站的輸入網口

　　在正常連接的狀態下，沒有出現過斷開連接。在拔掉第一個從站輸入口時，主連接全部斷開，因此BrkMainSlaves顯示為0，CurMainSlaves為0。此時冗余連接起作用，通訊在冗余連接下進行，因此冗余鏈路連接的從站數為3，既CurRedSlaves為3。BrkRedSlaves為保留最近的一次冗余連接數量，因此BrkRedSlaves為3。

　　當插回網線時，EtherCAT總線切換回主連接，此時CurRedSlaves為0，BrkRedSlaves保留上次冗余數量3，BrkMainSlaves為0，CurMainSlaves為3。此時調用nmc_clear_errcode可清除總線報錯。

　　拔掉第二個從站的輸出網口

　　插回第二個從站的輸出網口

　　拔掉第二個從站的輸出網口。此時主連接上只有2個從站，因此CurMainSlaves為2，當前斷開連接時主連接的從站有兩個，因此BrkMainSlaves為2。當前冗余連接的有一個從站，既CurRedSlaves為1。當前斷開連接時冗余連接的有一個從站，因此BrkRedSlaves為1。

　　把網線插回輸出口后，再次讀取拓撲結構。此時BrkMainSlaves與BrkRedSlaves保留上次斷開連接時的數量，依舊是2和1。CurMainSlaves和CurRedSlaves即正常顯示當前連接數量3和0。調用nmc_clear_errcode指令清除總線報錯恢復總線正常。

　　因此通過以上方式讀取，可精確排查是哪個節點出現的通訊異常，使用方式方便快捷。

       函數說明：

　　以上為環網冗余功能實現的全部步驟，配置后可增強總線通訊的可靠性與穩定性，可以為用戶的生產提供更加有利的保障。該功能已在我司5000系列總線卡上實現。

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