基于 EtherCAT 的安全通信:FSoE(FailSafe over EtherCAT)

ISIT FSoE 协议栈与 acontis EtherCAT 主站设备集成 —— 聚焦 EtherCAT 安全通信

该集成式解决方案将 ISIT 的 FSoE 协议栈与 acontis 高可靠性的 EC-Master 主站软件结合,提供一个预认证、即插即用的 Safety over EtherCAT(FSoE)系统,完全符合 IEC 61784-3-12 标准。

acontis technologies 的 EC-Master 作为高性能、实时性的 EtherCAT 主站设备,为安全过程数据提供可靠的黑通道(BlackChannel)通信机制。

其主要特性包括:

  • 面向确定性 EtherCAT 网络的高性能通信 —— 支持最快周期时间、最低抖动,适配广泛平台
  • 广泛兼容主流操作系统,如 Linux(含 RT/Xenomai)、QNX、VxWorks、INtime、Windows
  • 实时诊断与监控功能
  • 简洁易用但功能强大的 API,便于应用层集成
  • 支持从站设备之间的直接通信
  • 已确认支持 FSoE 的黑通道机制

这些特性使 EC-Master 成为构建具备 FSoE 能力的 EtherCAT 主站解决方案的理想基础。

ISIT FSoE 协议栈 —— 构建在 EC-Master 之上的安全层

ISIT 的 FSoE 协议栈实现了 IEC 61784-3-12 所定义的 Safety over EtherCAT 协议。该协议栈采用黑通道原则,确保安全功能独立于底层通信机制(EtherCAT / 100 Mbit/s 以太网)。其关键特性包括:

  • 与 acontis EC-Master 预集成,快速部署
  • 同时支持主实例(FSoE Master)与从实例(FSoE Slave)角色
  • 主实例可部署于使用 EC-Master 的 EtherCAT 主站设备上
  • 完善的错误检测机制,如超时、CRC 校验、序列计数器等
  • 清晰通用的 API,便于集成至安全关键型应用
  • 已通过 SIL 3(IEC 61508)预认证,并具备扩展至 IEC 62304、DO-178 等标准的潜力

Safety Software Architecture

EC-Master + ISIT FSoE 集成优势

将 EC-Master 与 ISIT FSoE 协议栈结合,带来显著优势:

  • 快速开发上市(Fast Time-to-Market):预集成协议栈与成熟主站架构,加速 FSoE 设备的开发与认证
  • 确定性安全通信:由 EC-Master 处理的实时通信确保安全消息在严格时间约束内传输,满足 FSoE 要求
  • 强健的故障检测机制:FSoE 协议栈在协议层面提供高级故障检测与响应机制,补充 EC-Master 的诊断能力
  • 高度可扩展性:适用于从嵌入式控制器到复杂多轴系统的分布式安全设备架构

EC-Master + FSoE 的典型应用场景

该强大集成方案非常适用于:

  • 使用 EtherCAT 驱动器并集成 STO/SS1 功能的安全运动系统
  • 具备分布式 I/O 与安全通信的冗余安全 PLC
  • 需要认证安全层的人机协作机器人
  • 通过 EtherCAT 实现模块化安全设备的柔性自动化单元

总结

通过将 acontis 的 EtherCAT 主站设备 EC-Master 与 ISIT 的 FSoE 协议栈结合,OEM 厂商与自动化开发者可获得一个成熟、可认证、易集成的 Safety over EtherCAT 通信解决方案。该方案简化了构建符合 SIL 3 要求系统的路径,同时提供高性能、强可靠性与平台灵活性。

了解更多:欢迎下载完整产品手册,获取 ISIT FSoE 协议栈的功能详情、内容概览与配套服务信息。

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