在今天工業控制系統已經大量應用工業現場總線，從而降低應用成本與提高系統穩定性。進入工業4.0時代后，工業實時以太網工業總線應用也逐步占據工業現場總線的主導地位，例如由西門子公司主導的PROFINET總線、倍福公司主導的EtherCAT總線、羅克韋爾公司主導的Ethernet/IP總線等等。工業實時以太網總線逐步成為新一代工業控制系統的主流配置，同時成為進入工業數字化時代的基礎。

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EtherCAT工業實時以太網總線以其高性能、高穩定性、高響應等特點快速在工業控制系統中得以廣泛應用，目前EtherCAT主站在中高端PLC產品中已經得到廣泛應用，但在對成本較敏感的緊湊型PLC控制器中，目前國產PLC依然以Modbus、CANopen等等低速通訊協議為主，翌控科技通過自主研發NXTOS系統實現國產GD32F470處理器的EtherCAT主站功能(未來將提供PROFINET軟從站與Ethernet/IP主從站方案)，并且支持IEC61131-3標準PLC編程以及圖形化主站配置與調試工具，該方案核心特點如下：

?使用GD32F470處理器片內資源(基于GD32F470ZIT6或者GD32F470VIT6)

?基于NXTedge Studio編程工具可使用IEC61131-3標準語言對訪問EtherCAT從站過程數據與對象字典

?支持標準EtherCAT ESI設備描述文件導入

?可進行在線掃描組態與EtherCAT主從站參數配置

?可在線監控EtherCAT從站設備狀態與操作PDO過程數據以及通過SDO讀寫對象字典

?最高支持9個EtherCAT從站，典型應用為8個伺服驅動器外加1個IO模塊，EtherCAT極限循環周期可穩定支持250us，典型應用為1-2ms

?提供更加靈活的合作模式，可提供軟件SDK深入研發模式或者基于客戶硬件平臺NXTOS系統的產品授權模式

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翌控科技與兆易創新公司深入合作，共同發布基于GD32F470單芯片EtherCAT主站解決方案。

選用的GD32F470VI/GD32F470ZI芯片基于Cortex-M4核心，具有240MHZ主頻與2MB FLASH，768KB RAM，完全通過單芯片實現IEC61131-3 PLC軟件平臺與EtherCAT主站，同時控制8個EtherCAT伺服與1個EtherCAT IO模塊，通過外擴以太網芯片支持TCP/IP通訊，實現Modbus TCP與私有以太網通訊協議，同時支持IEC61131-3標準編程，支持FBD、LD、ST、SFC與IL編程語言，應用架構圖如下：

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基于GD32F470處理器芯片，翌控科技研發的NXTOS實現高性能EtherCAT主站，在連接8個EtherCAT伺服與1個EtherCAT IO模塊的場景下，依然可實現EtherCAT主站1ms通訊周期，其中EtherCAT主站單個周期僅僅占用最高120us最大處理時間，處理器依然預留足夠的CPU資源用于保障其他PLC應用邏輯、Modbus通訊、運動控制等等功能運行，同時在NXTedge Studio中可實現EtherCAT主站狀態調試：

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除了通過單芯片實現支持EtherCAT功能的PLC解決方案外，該方案同時支持將GD32F470芯片作為獨立的協處理器與第三方處理器進行通訊，將實時性要求較高的應用由GD32F470+NXTOS完成，而在HOST處理器上則無需進行實時性優化，通過SPI/UART接口與GD32F470通訊，從而實現接入工業控制系統：

小結一下

翌控科技自主研發的NXTOS系統則打破目前國產工業控制系統在工業實時以太網總線上的困擾，通過高實時系統以及驅動在指定芯片平臺上的定向深入研發與優化，基于多個國產以及全球知名廠商處理器選型，為國內工業控制系統核心大腦提供強有力的支持。