雷赛总线运动控制卡环网冗余功能让总线通讯更加可靠
导语：工业生产设备中，时常会出现网线水晶头松动，网口故障等不可预知的问题，导致总线通讯异常，从而影响生产，降低了效率。并且当出现问题时，排查具体是哪个节点导致的异常是比较繁琐耗时的。
工业生产设备中，时常会出现网线水晶头松动，网口故障等不可预知的问题，导致总线通讯异常，从而影响生产，降低了效率。并且当出现问题时，排查具体是哪个节点导致的异常是比较繁琐耗时的。
因而总线通讯的可靠性与可维护性是大多数用户在选择运动控制产品时必须考虑的一个重要因素。雷赛总线运动控制卡的EtherCAT环网冗余功能可以提高EtherCAT网络的通信稳定性与可维护性，即使EtherCAT网络中间的任一从站发生故障，或者网线出现问题，设备仍可以正常运行。
01、环网冗余功能介绍
目前EtherCAT总线组网的拓扑结构通常以线性为主，雷赛在基于菊花链的总线拓扑结构上，开发出具有环网冗余功能的总线运动控制卡。雷赛总线运动控制卡主站共提供两路EtherCAT专用网口，在菊花链的拓扑结构中，将ECAT1接到从站节点1的IN口，然后从站节点1的OUT口接到下一个从站节点的IN口，依次连接，直到最后一个从站节点连接到EtherCAT主站的ECAT2口，如下图所示。当环形结构中出现单点故障时，主站仍然可以与各个从站保持数据传输，设备运行不受影响，大大增强了EtherCAT网络的可靠性与可维护性。
环网冗余优势
提高设备稳定性
可确保设备在出现网线水晶头松动、节点故障或网口故障等现象时，依旧能正常运行，极大提高设备的稳定性。
提升设备的可维护性
可通过环网冗余诊断方法，快速定位总线拓扑断开的节点位置，及时恢复总线通讯，减少停机检修时间。
提升生产效率
开启环网冗余功能后，出现单点的网线或网口异常，都不会导致总线通讯断开，保证用户设备在突发异常情况下的生产效率。
02、环网冗余配置步骤
为方便用户操作，环网冗余功能可在控制卡调试软件中进行配置。以下是操作步骤：
步骤一
打开控制卡调试软件，右击“DMC-E5032”，选中“主站配置”，单击打开。然后勾选“环网冗余功能”。勾选完成后再点击“下载并复位”按钮。
注意：若勾选“检测到网线插拔后轴停止运动”，即实现下述第三章节部分描述的方式②，若不勾选，则实现方式①继续运动
步骤二
复位完成后，右击“EtherCATSuite Master Unit”在选择“扫描设备”的操作，在弹出的“是否先下载默认配置文件?”弹窗中，点击“否”。
步骤三
双击“EtherCATSuite Master Unit”，进入主站设置界面。勾选“高级选项”，在勾选后，会在菜单栏中出现“高级选项”一栏。
步骤四
点击“高级选项”，勾选“Process Data Mode”，“Use LRD/LWR instead of LRW”,在点击“Apply changes to all slaves”，最后下载配置文件即可。
03、环网冗余功能效果
环网冗余功能可通过参数配置实现不同效果。
① 有连接断开或断开后重新连接时，轴保持运动(此模式为默认效果)。
当某个节点的网口出现断开时，总线通讯会报0X0228，此时整个设备依旧可以正常通讯，正在运动的轴也不会停止。恢复该网口的断点时，总线周期会报0X233 ，此时可以调用“nmc_clear_errcode”来清除该总线错误，恢复总线状态。
② 有连接断开或断开后重新连接时，轴停止运动。
该模式是在总线通讯出现断开或重新连接时，所有轴会停止运动。虽然总线通讯有错误码返回，但总线通讯仍然处于正常状态，客户仍然可以通过调用函数接口正常地使用轴相关运动功能。
例如：在设备运行过程中，如果某一从站(伺服、步进、IO模块)的网线出现松动，设备仍然能够正常运行。在这种情况下，EtherCAT总线状态会出现报警，并且能够定位到故障点，以便恢复松动的网线，减少异常停机和材料损失，有效的提高设备的生产线效率。
04、环网冗余诊断方法
当总线连接出现异常时，可利用nmc_get_num_connected_slaves_red指令快速定位出现总线异常的具体节点号，同时恢复网线物理连接状态后调用nmc_clear_errcode指令来清除该总线错误，恢复总线状态。
举例说明：DMC-E5064总线卡连接三个从站，进行环网冗余连接。
拔掉第一个从站的输入网口
插回第一个从站的输入网口
在正常连接的状态下，没有出现过断开连接。在拔掉第一个从站输入口时，主连接全部断开，因此BrkMainSlaves显示为0，CurMainSlaves为0。此时冗余连接起作用，通讯在冗余连接下进行，因此冗余链路连接的从站数为3，既CurRedSlaves为3。BrkRedSlaves为保留最近的一次冗余连接数量，因此BrkRedSlaves为3。
当插回网线时，EtherCAT总线切换回主连接，此时CurRedSlaves为0，BrkRedSlaves保留上次冗余数量3，BrkMainSlaves为0，CurMainSlaves为3。此时调用nmc_clear_errcode可清除总线报错。
拔掉第二个从站的输出网口
插回第二个从站的输出网口
拔掉第二个从站的输出网口。此时主连接上只有2个从站，因此CurMainSlaves为2，当前断开连接时主连接的从站有两个，因此BrkMainSlaves为2。当前冗余连接的有一个从站，既CurRedSlaves为1。当前断开连接时冗余连接的有一个从站，因此BrkRedSlaves为1。
把网线插回输出口后，再次读取拓扑结构。此时BrkMainSlaves与BrkRedSlaves保留上次断开连接时的数量，依旧是2和1。CurMainSlaves和CurRedSlaves即正常显示当前连接数量3和0。调用nmc_clear_errcode指令清除总线报错恢复总线正常。
因此通过以上方式读取，可精确排查是哪个节点出现的通讯异常，使用方式方便快捷。
函数说明：
以上为环网冗余功能实现的全部步骤，配置后可增强总线通讯的可靠性与稳定性，可以为用户的生产提供更加有利的保障。该功能已在我司5000系列总线卡上实现。
-END-
