EtherCAT 是一种基于 IEEE 802.3 以太网的现场总线系统，由国际电工委员会 (IEC) 61158 进行了标准化。该技术由 EtherCAT 技术协会（一个由用户和供应商组成的国际社区）提供支持。该协议在运动和电机控制中尤为常用。EtherCAT 的主要优势可在要求数据更新时间短和通信抖动低的自动化应用中充分发挥。在 EtherCAT 协议中，EtherCAT 控制器发送一个通过每个设备节点的帧。每个 EtherCAT 设备在检测到寻址到设备的数据后便立即读取该数据。然后，当动态桥接帧时，设备会将数据插入到帧中。段（或分支）中的最后一个设备检测到开放端口，便将报文发送回控制器。EtherCAT 控制器是段中唯一主动发送 EtherCAT 帧的节点。该功能允许网络实现 90% 以上的可用网络带宽，同时防止不可预测的延迟，从而保证实时系统响应。EtherCAT 是使用 Ethertype 标识符 (0x88A4) 传输的。LAN 上发送的唯一帧来自 EtherCAT 控制器，分支上的最后一个从属控制器将帧返回给前一个控制器。控制器中的典型优化是使协议栈直接访问以太网 MAC 控制器，不仅绕过网络协议栈（就像基于原始以太网的 OPC UA Pub-Sub 一样），还绕过以太网驱动程序来直接或本地拥有整个以太网外设。这种情况的一个示例如图 1-2 所示。Acontis 和 IBV 是提供此优化的协议栈提供商。

图 1-2 EtherCAT 控制器软件架构