近幾年，數(shù)字孿生（Digitaltwin）技術(shù)成為各界關(guān)注的熱點，而作為推動其發(fā)展的關(guān)鍵使能技術(shù)之一——虛擬仿真技術(shù)功不可沒，在各行各業(yè)應(yīng)用也很廣泛。

當今市場瞬息萬變，縮短新產(chǎn)品的研發(fā)和上市時間，不失為企業(yè)搶占先機，應(yīng)對市場競爭的有效策略之一。

將仿真和虛擬調(diào)試應(yīng)用于工業(yè)軟件研發(fā)及測試流程中，可大大縮短軟件的研發(fā)和調(diào)試周期，提高產(chǎn)品上市效率。

目前，EtherCAT技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于自動化設(shè)備中，在仿真軟件及虛擬調(diào)試環(huán)境中增加EtherCAT總線功能已成為仿真和虛擬調(diào)試未來發(fā)展的必然趨勢。

EtherCAT網(wǎng)絡(luò)仿真工具—EC-Simulator

德國Acontis公司在EtherCAT主站協(xié)議棧基礎(chǔ)上新開發(fā)的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)仿真工具EC-Simulator，可作為軟件插件，嵌入在仿真軟件和虛擬調(diào)試軟件中，模擬EtherCAT網(wǎng)絡(luò)功能。

EC-Simulator通過仿真EtherCAT從站，實現(xiàn)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)虛擬化。

如果您想要更快的了解我們的EC-Simulator軟件是如何工作的，您可以直接掃碼觀看我們的視頻，更快的了解EC-Simulator。

一個EtherCAT控制器的研發(fā)工程師，可以在不連接物理從站設(shè)備的情況下，使用EC-Simulator仿真模擬EtherCAT網(wǎng)絡(luò)，快速和簡便地測試他開發(fā)的控制器應(yīng)用程序。

特別是在應(yīng)用程序開發(fā)尚不完善的階段，在虛擬環(huán)境下調(diào)試應(yīng)用程序快速有效，更可避免部分因程序缺陷帶來的設(shè)備和人員傷害。

EC-Simulator提供C語言編程接口API，自動化設(shè)備仿真軟件如ISG Virtuos或PLC軟件，可調(diào)用EC-Simulator提供的API仿真EtherCAT網(wǎng)絡(luò)，為工程師提供完整的支持EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的仿真和虛擬調(diào)試環(huán)境。

EC-Simulator功能

EC-Simulator使用C++開發(fā)，采用適當?shù)腃++編譯器可以輕松地將EC-Simulator移植到任何嵌入式操作系統(tǒng)平臺。

EC-Simulator提供C語言編程接口API，可以在ANSI-C或C++開發(fā)環(huán)境中直接調(diào)用。

EC-Simulator接受和發(fā)送EtherCAT主站對過程數(shù)據(jù)和非循環(huán)數(shù)據(jù)的命令，支持 Acontis公司EtherCAT主站EC-Master(Acontis EtherCAT主站—EC-Master)支持的所有 ETG.1500中定義的EtherCAT主站命令。

EtherCAT主站協(xié)議棧EC-Master通過解析網(wǎng)絡(luò)配置文件ENI掌握EtherCAT網(wǎng)絡(luò)配置情況。ENI可通過配置工具EC-Engineer自動生成或使用其他可生成規(guī)范網(wǎng)絡(luò)配置文件的工具產(chǎn)生。

ENI文件中缺少的從站硬件信息包含在擴展配置文件EXI中。EXI使用的XML格式在 ETG.2100 規(guī)范中定義。EXI文件同樣可以使用配置工具EC-Engineer生成。

EC-Simulator中已經(jīng)包含了獨立于操作系統(tǒng)的ENI和EXI的XML文件解析器。

EtherCAT網(wǎng)絡(luò)及EC-Simulator 配置示意圖如下：

配置示意圖

德國Acontis公司的EtherCAT主站協(xié)議棧EC-Master通過使用專用網(wǎng)卡驅(qū)動Link Layer確保EtherCAT網(wǎng)絡(luò)性能和網(wǎng)絡(luò)同步性。

EC-Simulator調(diào)用Link Layer接口，與EC-Master直接交換EtherCAT數(shù)據(jù)幀。使用Acontis公司提供的經(jīng)過優(yōu)化的專用網(wǎng)絡(luò)Link Layer，能保證仿真或虛擬調(diào)試環(huán)境對實時性能的要求。

EC-Simulator 支持硬件在環(huán)（HiL）和軟件在環(huán)（SiL）兩種仿真方式。

硬件在環(huán)（HiL）仿真方式

硬件在環(huán)（HiL）仿真提供動態(tài)系統(tǒng)模型模擬真實的系統(tǒng)環(huán)境，并通過嵌入式系統(tǒng)的輸入輸出將其與仿真系統(tǒng)平臺相連。

硬件在環(huán)提供了一種高效的嵌入式系統(tǒng)測試與驗證方法，可以用于工程開發(fā)周期早期的測試與技術(shù)支持。

軟件在環(huán)（SiL）仿真方式

軟件在換（SiL）通常用于在建模環(huán)境中，測試為特定機電系統(tǒng)編寫的可執(zhí)行代碼，如運控算法或整個控制器策略等，以評測應(yīng)用軟件的性能情況。

模擬網(wǎng)絡(luò)情況

通過調(diào)用EC-Simulator的程序接口API，仿真軟化或虛擬測試環(huán)境可模擬仿真EtherCAT網(wǎng)絡(luò)各種情況。

比如模擬網(wǎng)絡(luò)拓撲變化，模擬從站異常情況，如某個從站斷開和連接，或移動某個從站。EC-Simulator還可模擬網(wǎng)絡(luò)從站電源的打開和關(guān)閉情況，以及改變從站狀態(tài)，如切換到PreOp狀態(tài)等等多種網(wǎng)絡(luò)情況。

審核編輯：郭婷